Что такое матричные принтеры и как они работают?

Матричный принтер представляет собой одну из самых старых разновидностей оргтехники, печать в них производится благодаря специальной головке с набором игл. Сегодня матричные принтеры практически повсеместно вытеснены более современными моделями, тем не менее в некоторых областях они и по сей день широко используются.

В нашем обзоре мы рассмотрим особенности работы этого устройства.

В основе функционирования матричного принтера лежит решение набирать текстовые данные не из уже заранее заготовленных символов печатного устройства, а путем соединения отдельностоящих точек. Базовое отличие моделей матричного типа от появившихся чуть позже лазерных, а также струйных заключается в технике нанесения точек на листы. Матричные устройства словно выбивают текст ударами тонких игл сквозь красящую ленту. В момент удара иголка крепко прижимает к бумаге маленький фрагмент тонера и делает оттиск, наполненный чернилами.

Первый всплеск спроса на матричные принтеры пришелся на 70-е годы прошлого столетия. В тот период повсеместно распространялись устройства фирмы DEC. Они позволяли осуществлять набор со скоростью до 30 знак/с, при этом характеризовались малым размером строки — в зависимости от особенностей конструкции она варьировалась от 90 до 132 знак/с. Красящая лента тянулась посредством храпового механизма, который работал довольно звучно. С развитием отрасли в продаже появились более качественные модели, которые нашли широкое применение не только на производстве, но и в быту. Самым популярным стал принтер марки Epson MX-80.

К началу 90-х годов на рынок выпустили струйные принтеры, которые характеризовались повышенным качеством печати и при этом работали практически бесшумно. Это привело к существенному сокращению спроса на матричные модели и сужению сферы их использования. Однако благодаря низкой цене и простоте эксплуатации матричная техника ещё долгое время оставалась незаменимой.

Описать механизм действия матричного принтера совсем нетрудно. Наиболее сложным и дорогостоящим рабочим элементом в устройстве является головка, размещенная на каретке, при этом от конструкционных особенностей каретки напрямую зависят функциональные параметры механизма. В корпусе принтера размещены электромагниты, они втягивают или выталкивают сердечник, в котором располагаются иглы. За каждый проход данная деталь может напечатать лишь одну строку. Ленточный картридж выглядит как пластиковая коробка, внутри неё находится красящая лента.

Для протяжки листов бумаги и их удержания в ходе печати принтер укомплектован бумагопротяжным барабаном. Для обеспечения максимального сцепления с бумагой барабан дополнительно покрывается пластиком либо резиной.

В дополнительном корпусе присутствует специальное приспособление, отвечающее за подачу листа и его поддержание до того момента, пока он не будет затянут. Ещё одна функция этого конструкционного элемента состоит в корректном расположении текста. Если печать осуществляется на рулонной бумаге, то данное устройство дополнительно оборудуется держателем.

Одним из важнейших элементов каждого матричного принтера считается контрольная плата. Она содержит модуль управления, внутреннюю память, а также интерфейсные цепи, необходимые для обеспечения стабильной связи с ПК. Таким образом, её основное предназначение сводится к тому, чтобы помогать устройству выполнять все его базовые функции. Плата контроллера представляет собой небольшой микропроцессор — именно он расшифровывает все поступающие с компьютера команды.

Набор текста матричным устройством осуществляется за счёт головки. Данный элемент включает комплект игл, перемещение которых осуществляется за счёт электромагнитов. Головка двигается по встроенным направляющим вдоль листа бумаги, в процессе печати иглы в определённом программой порядке бьют по листу, но сначала они пробивают тонировочную ленту.

Большинство современных матричных устройств имеет опцию управления иглами с ПК.

Матричная техника в наши дни относится к устаревшей, тем не менее эти принтеры имеют немало преимуществ.

• Главный плюс матричных принтеров — это их демократичная цена. Стоимость подобного оборудования в десятки раз ниже, чем цены на лазерные и струйные устройства.
• Период эксплуатации такого принтера намного дольше, нежели время использования других типов устройств. Красящая лента никогда не засыхает внезапно, это всегда можно заметить заранее, так как в этом случае контрастность печати постепенно снижается, текст становится более бледным. Все остальные виды принтеров могут завершить свою работу в самый неподходящий момент, когда у пользователя попросту не остается возможности вовремя выполнить зарядку картриджа.
• Распечатывать файлы на матричном принтере можно на бумаге любого типа, а не только на специальной, как это бывает при использовании струйных и лазерных изделий. Распечатанный текст отличается повышенной стойкостью к воде и загрязнениям.
• Механизм печати позволяет выполнять размножение однотипного документа.

Невзирая на столь весомые достоинства, эта техника имеет и свои минусы, которые делают матричную технику абсолютно непригодной к применению в ряде отдельных случаев.

• Матричное устройство не позволяет распечатать фотографию, а также качественно воспроизвести какое-либо изображение.
• В отличие от более современных установок матрица в единицу времени производит намного меньше распечатанных листов бумаги. Конечно, если запустить устройство для распечатки однотипных файлов, то скоростью работы может в разы превышать аналоги. Кроме того, в технике предусмотрен режим, позволяющий слегка повысить скорость распечатки, однако в этом случае страдает качество.
• Устройство работает довольно шумно. Так как подавляющее большинство элементов выполняют свою работу механически, то оборудование имеет повышенный уровень шумовыделения. Для того чтобы устранить звук, пользователям приходится покупать специальный кожух либо размещать принтер в другой комнате.

На сегодняшний день матричная оргтехника считается одной из старейших печатных установок. Технология многократно пересматривалась, принцип работы подвергался изменениям, тем не менее механическая часть по-прежнему остается на своём первоначальном уровне.

Матричные принтеры бывают линейно-матричными и точечно-матричными. Эти устройства характеризуются разным уровнем шумовыделения, периодом беспрерывной работы, а также скоростью работы. С технической точки зрения различия сводятся к разнице в схеме ПГ и техниках её передвижения.

Особенности функционирования точечно-матричного принтера мы уже в общих чертах описали — точки фиксируются специальными иглами через тонер. Остается лишь добавить, что ПГ такого устройства двигается от одного конца до другого за счёт электропривода, оборудованного специальными датчиками позиционирования. Такая конструкция позволяет корректно определить местоположение точек, а также ввести цветную печать (конечно только при наличии специального картриджа с разноцветными тонерами).

Скорость распечатки на точечных матричных устройствах относительно невелика и прямо зависит от общего числа игл в ПГ — чем их будет больше, тем выше скорость распечатки и лучше её качество. Максимальной популярностью в наши дни пользуются 9- и 24-игольчатые модели, именно они дают функциональное соотношение скорость работы/ качество. Хотя в продаже встречаются также изделия с 12, 14, 18, а также 36 и даже 48 иглами.

Как было сказано выше, увеличение количества игл ПГ даёт рост скорости и повышение яркости текстовоспроизведения. Эта разница особенно видна, если число игл увеличено более чем в 2 раза. Допустим, 18-игольчатая модель будет печатать намного быстрее, нежели 9-игольчатое устройство, но различие в четкости текста будет практически незаметно. А вот если сравнить оттиски, сделанные на 9-игольчатом и 24-игольчатом устройствах, то различия будут бросаться в глаза.

Однако, как свидетельствует практика, повышение качества отнюдь не всегда является критичным для пользователя, поэтому для бытового использования или производственного аппарата стартового уровня люди чаще приобретают 9-игольчатые устройства, тем более что стоят они на порядок дешевле. А для более трудоемких задач отдают предпочтение 24-игольчатым либо покупают линейные модели.

Эти принтеры устанавливают на крупных фирмах, где к оргтехнике предъявляются требования по устойчивости к повышенным нагрузкам. Такие аппараты актуальны там, где печать производится в режиме 24/7.

Линейные матричные механизмы характеризуются повышенной производительностью, удобством использования и максимальной экономичностью. Они дают возможность пользователям эффективно расходовать своё рабочее время и сокращать производственные затраты на покупку расходников.

На производственных предприятиях решающим критерием при подборе модели матричного принтера традиционно становится соотношение практичности и стоимости эксплуатации оборудования, при этом совокупная цена владения прямо зависит от цены запчастей и расходников, а также средств, затрачиваемых на ремонт. Линейные устройства характеризуются надежностью конструкции и имеют довольно недорогие расходники, поэтому обходятся дешевле точечных матричных установок и современных лазерных моделей. Таким образом, линейно-матричный механизм выгоден тем, что при повышенных объемах печати он дает максимальную экономию денежных средств.

Вместо стандартной движущейся ПГ в линейных установках используется шаттл. Он представляет собой конструкцию из модулей с небольшими печатающими молотками, которые способны охватить целую страницу по ширине. В ходе распечатки текста блок с молоточками довольно быстро двигается с одного края листа к другому.

Если у точечно-матричных моделей ПГ движется вдоль листа, то блоки шаттла перемещаются на небольшое расстояние, соответствующее величине расхождения между функциональными молоточками. Как следствие, они образуют всю цепь точек в полном объёме — после этого лист подается чуть вперед и запускается набор другой линии. Именно поэтому скорость распечатки линейных механизмов замеряется не в символах в секунду, а в строках в секунду.

Шаттл линейно-матричного устройства подвергается износу гораздо медленнее, нежели ПГ точечных устройств, поскольку двигается он не сам по себе, а только его отдельный фрагмент, при этом амплитуда перемещения относительно невелика. Тонер картриджа также расходуется экономно, так как лента располагается под небольшим углом к молоточкам, и ее поверхность подвергается износу максимально равномерно.

Помимо этого, линейно-матричные механизмы, как правило, имеют расширенные функции администрирования — большинство из них допускается подсоединять к офисной сети фирмы, а также объединять в отдельные группы для организации единого удалённого управления. Линейные матричные механизмы производятся с расчётом на крупные компании, поэтому они отличаются хорошим потенциалом для проведения апгрейда. Так, к ним можно подвести рулонный и листовой автоподатчики, бумагоукладчик, а также механизм протяжки для выполнения копий печати. Имеется возможность подключения карты памяти и тумбы с модулями для дополнительных листов.

Некоторые современные линейно-матричные принтеры предусматривают интерфейсные платы, позволяющие осуществлять беспроводное подключение. При столь богатом разнообразии существующих дополнений каждый пользователь всегда сможет подобрать для себя эффективную конфигурацию.

Всякая технология работы принтеров неизменно ставит пользователей перед выбором между качеством работы устройства и скоростью распечатки. На основании этих параметров выделяют 3 ступени качества устройств:

• LQ – обеспечивает повышение качества распечатываемого текста за счет использования принтеров с 24 иглами;
• NLQ –дает среднее качество печати, работает на 9-игольчатых устройствах за 2 подхода;
• Draft –обуславливает предельно высокую скорость печати, но в черновом исполнении.

При этом 24-игольчатые модели могут поддерживать все режимы, поэтому каждый владелец техники самостоятельно выбирает тот формат работы, который ему требуется в той или иной ситуации.

Несомненными лидерами в сегменте офисной оргтехники, в том числе и в производстве матричных принтеров, являются компании Lexmark, НР, а также Kyocera, Panasonic, Samsung и уже упомянутая ранее фирма Epson. При этом некоторые изготовители стремятся к захвату вполне конкретного сегмента рынка. К примеру, производитель Kyocera ориентируется только на самого взыскательного потребителя, предлагая элитные изделия, рассчитанные на продолжительную эксплуатацию.

Samsung и Epson относятся к универсалам, хотя и они зачастую имеют свои уникальные концепции. Так, Epson повсеместно внедряет технологии беспроводной коммуникации и дает самые современные решения в части реализации управляющих систем, поэтому такую продукцию особенно ценят те потребители, которые в принтерах ищут оптимальное сочетание функциональности и продуманной эргономики.

Среди устройств Epson наибольшим спросом пользуется модель Epson LQ-50. Это принтер с 24 иглами и 50 колонками. Его отличают компактные размеры и исключительная скорость работы, которая в режиме повышенного качества в среднем составляет 360 символов в секунду. Принтер ориентирован на потоковую многослойную печать с единовременным выводом 3-х слоев, может использоваться с носителями цветной бумаги самой разной плотности – от 0,065 до 0,250 мм. Позволяет печатать на бумаге различных форматов, не превышающих А4.

В основе работы данного принтера лежит современная технология Energy Star, она позволяет снижать затраты электроэнергии как в период печати, так и во время простоя оборудования. Благодаря своим небольшим размерам этот принтер можно использовать как стационарный девайс даже в автомобилях, но в этом случае он потребует предварительной установки адаптера. Система поддерживает работу с ОС Windows и имеет несколько режимов печати.

Высоким спросом пользуются принтеры марки OKI — Microline, а также Microline MX. Они дают высокую скорость печати, достигающую 2000 знаков в минуту без пауз и остановок. Конструкция таких аппаратов в полной мере соответствует требованию беспрерывной работы и подразумевает т минимальное участие человека.

При покупке принтера матричного типа в первую очередь необходимо учитывать особенности его использования. Так, для банковской печати, распечатки квитанций и различных билетов, а также выполнения множества копий от принтера требуется минимальная себестоимость печати в сочетании с высокой скоростью. Данным критериям в полной мере удовлетворяют точечно-матричные 9-игольчатые устройства.

Для распечатки бухгалтерской отчётности, визиток, этикеток и разного рода логистической документации необходимы такие характеристики, как повышенное разрешение печати, хорошая передача шрифтов и отчетливое воспроизведение мелкого текста. В этом случае обратить внимание следует на точечно-матричную модель с 24 иглами.

В следующем видео вас ждет подробный обзор матричного 24-игольчатого принтера Epson LQ-100.