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.

Матричный ударный принтер
Знакосинтезирующие (матричные) принтеры формируют изображение символа из более мелких элементов - точек, что позволяет печатать как алфавитно-цифровую, так и графическую информацию. В них использован растровый принцип формирования изображения, учитывающий, что в силу ограниченной разрешающей способности зрения человек воспринимает набор точек как единый символ. Растр - это множество точечных элементов, с помощью которых знак фиксируется на бумажном носителе или отображается на экране дисплея.

На практике сложилось так, что когда говорят о матричных принтерах, обычно имеют в виду только устройства ударного действия (impact dot matrix).

Ударные печатающие устройства используются теперь в основном только в тех случаях, когда их применение по тем или иным причинам считается оправданным. Так, главным преимуществом игольчатых принтеров является то, что эти устройства могут оставлять оттиски букв на бумаге, что важно, например, при составлении контрактов или официальных писем. Разумеется, большое количество пользователей является потенциальными потребителями данных принтеров еще и потому, что стоимость их весьма невелика, а также невелика себестоимость печати. Кроме того, ремонт матричных принтеров освоен немалым числом отечественных компаний, занимающихся техническим обслуживанием аппаратуры. Это, разумеется, облегчает эксплуатацию подобных устройств

Классификация принтеров
Все печатающие устройства можно подразделить на последовательные (serial), строчные (line) и страничные. Принадлежность принтера к той или иной из категорий зависит от того, формирует он на бумаге символ за символом или сразу всю строку, а то и целую страницу. Строчный и страничный методы записи еще называют методом параллельной записи. Этим методом за один цикл работы печатающего устройства производится печать одной строки (или страницы) текста со всеми символами, входящими в ее содержание. Этим достигается значительно более высокая производительность печати по сравнению с применением последовательного (символьного) метода, при котором за один цикл печатается один символ.

Можно классифицировать принтеры по различным параметрам, например по допустимым размерам листа бумаги, на которой печатается текст, или по стоимости принтера, по объему буферной памяти и по объему энергопотребления, по уровню шума и по уровню автоматизации, по размеру растра и по продолжительности гарантийного срока, по скорости печати и по наличию холостого хода, по среднему сроку службы и по другим параметрам.

Характеристики матричного ударного принтера
Приведем основные характеристики, важные для потребителя:

Возможность печатать на листах формата А4, А3, А2, А1;

Разрешающая способность графики в dpi;

Скорость печати в строках в минуту для текста и графики;

Возможность печатать в цвете;

Объем памяти;

Набор шрифтов;

Ресурс службы картриджа, принтера;

Стоимость единицы продукции;

Автоматическая подача бумаги;

Возможность рулонной печати;

Стоимость самого принтера.

Принцип действия матричных принтеров
Последовательные матричные печатающие устройства работают следующим образом. Вертикальный ряд (или несколько рядов) игл или молоточков "вколачивают" краситель с ленты прямо в бумагу, формируя последовательно символ за символом. Для печати одного символа нужно выполнить следующие основные операции: сформировать печатный знак, произвести его выбор, определить место в строке и момент печати. Контур знака отпечатывается на бумаге при одновременном движении игл. Головка печати с иглами движется по строке печати для формирования строки текста. После окончания печати строки текста печатающая головка возвращается в первоначальное состояние в начало строки. Для увеличения скорости печати холостой ход печатающей головки исключается. В это время можно производить печать строки от конца к началу.

Line-принтер или принтеры параллельной печати состоит из четырех основных узлов: блока печатающих модулей, привода печатающих модулей (шаттл-механизма), вентиляторов для удаления бумажной пыли и управляющей электроники.

Рассмотрим принципиальное устройство печатающего механизма line-принтера на примере модели Genicom 4490. Для печати используется шесть модулей (головок), жестко закрепленных на шасси. Каждый модуль содержит матрицу иголок 2х11. Таким образом, получается два расположенных друг над другом ряда из 66 иголок, позволяющих одновременно печатать две линии. Двухрядный модуль обеспечивает высокую надежность. Даже при выходе из строя одного ряда печать автоматически продолжается без потери качества, хотя и с меньшей скоростью. У serial-принтеров, например Epson LX-300, головка пробегает всю строку. В отличие от них, модуль line принтера лишь колеблется в пределах нескольких символов. (рис. Схема печатающего механизма line-принтера).

Колебательные (челночные) движения сообщает печатающим модулям привод, получивший название шаттл-механизм. При величине шрифта 10 cpi (132 символа в строке) каждая иголка печатает два соседних символа. Если шрифт уменьшается до 20 cpi (264 символа в строке), то эта же иголка печатает уже четыре соседних символа. Шаттл-механизм - важный и достаточно дорогой узел в любом line-принтере. Специалисты Tally разработали приводную систему Shuttle, которая работает с экстремально низким уровнем вибрации и обеспечивает удивительно тихую печать. В серии принтеров Oki MX используется интегрированный шаттл-двигатель, особенно точно позиционирующий иголки, что имеет критическое значение, например, при печати штрих-кодов. В принтерах Genicom привод головок выполнен на основе запатентованного резонансного механизма, в котором отсутствуют изнашивающиеся части. На него Genicom дает пожизненную гарантию (на все время работы принтера).

По-разному выполнены и печатающие головки line-принтеров Genicom, Oki и Tally. Genicom предлагает иголку - сердечник мощного соленоида. Tally - по-немецки отработанную конструкцию микромолоточков, Oki - трехмерный hammerbank (банк молоточков) пятого поколения. (рис. Схема печатающей головки line-принтера Oki MX140) Импульс тока, проходящий через катушку (1) электромагнита, заставляет молоточек (2) ударять по красящей ленте, а пружина (3) возвращает его на место).

В отношении системы внутренней вентиляции line-принтеров следует отметить, что наличие мощных вентиляторов позволяет эффективно удалять бумажную пыль, обильно образующуюся при протяжке бумаги. Чем мощнее "пылесосы" и удачнее расположены воздуховоды, тем больше времени принтер способен работать без сервисного обслуживания, что экономит немалые деньги.

Особенности последовательных матричных принтеров
Для данных принтеров обычно возможно использование как форматной, так и рулонной бумаги. Головка принтера может быть оснащена 9, 18 или 24 иголками. Существуют модели принтеров как с широкой (формат А3), так и с узкостной (формат А4) кареткой. Высокое качество печати достигается в режимах NLQ (Near Letter Quality) для 9-игольчатых принтеров (почти машинописное) и LQ (Letter Quality) для 24-игольчатых принтеров. Как правило, современные принтеры оснащены резидентными или загружаемыми масштабируемыми шрифтами.

При ударной цветной печати палитра и качество воспроизводимых цветов, как правило, оставляют желать лучшего. К тому же со временем цвета становятся все более тусклыми, поскольку лента загрязняется по мере ее использования. Впрочем, к достоинствам подобных устройств можно отнести низкую стоимость страницы изображения, которая обычно не превышает 2-5 центов. К тому же скорость цветной печати не отличается от монохромной. Цена цветного ударного принтера составляет примерно 300-400 долларов.

Особенности параллельных матричных принтеров
Принтеры ударного действия (impact-принтеры) обладают наилучшим соотношением цена/ производительность, имеют постраничные операционные расходы по эксплуатации в 3-5 раз ниже, чем лазерные принтеры, и обеспечивают печать на многослойных бланках или на носителе большой толщины. Кроме того, impact-принтеры крайне неприхотливы, а лучшие модели могут работать круглосуточно. Скорость работы обычного матричного ударного принтера (serial-принтера), в котором используется печатающая головка с управляемыми иголками, движущаяся вдоль всей строки, невелика и увеличить ее не представляется возможным из-за перегрева иголок, большого шума и значительной вибрации аппарата, а также вследствие ограничения скорости движения каретки. Задача скоростной печати решается просто - обрабатывается вся строка сразу. Устройства, основанные на принципе построчной печати, составляют класс line-принтеров (принтеров параллельной печати).

По производительности самые быстрые современные line-принтеры в 2,33 раза превосходят, например, АЦПУ СМ 6315. Их скорость печати составляет 1440 строк/мин (режим draft при 8 строках на дюйм) - это почти физический предел для ударного способа печати. Как и обычный матричный, line-принтер позволяет менять шрифты, выводить промышленную графику и штрих-коды. Печатает на перфорированную листовую (фальцованную) бумагу шириной от 8 до 42 см.

Среди производителей высокоскоростных принтеров ведущее положение занимают три фирмы - это корпорация Genicom, компания Oki (Япония) и компания Tally.

Обзор моделей матричных ударных принтеров
Модели принтера
Формат печати
Иголок в головке
Разрешающая способность графики (dpi)
Максимальная скорость печати (cps)
Возможность печатать в цвете
Объем памяти (Kb)
Набор шрифтов
Ресурс службы картриджа, принтера
Автоматическая подача бумаги
Возможность других форматов печати
Стоимость принтера (у.е.)
EPSON LX-300+
А4
9
216x240
264
да
4
3 шрифта
головки -- 200 млн ударов;
картриджа3 млн. знаков
да
Обычная бумага, конверты, рулонная бумага
160
EPSON LQ-2070/ 2170
А3
24
360х360
440
нет
64
11 таблиц кодировки символов, 14 международных наборов шрифтов, 14 растровых (4 масштабируются)
Принтера - 6 млн. строк; картриджа 8 млн. знаков
приобретаемые дополнительно
приобретаемые дополнительно
670
EPSON DFX-8500
А3
2x9
216x240
1120
нет
128
1 черновой шрифт, 2 качественных шрифта (Epson Roman, Epson Sans Serif )
головки -- 400 млн. знаков; картриджа -- 15 млн. знаков
Да
рулонная бумага
2550
LEXMARK-2380 plus / 2381
А4/ А3
9
240х144
510
нет
до 43
4 встроенных шрифта, 7 шрифтов штрих-кодов.
головки 200 млн. ударов; картриджа 4 млн. знаков
Да
на листовой бумаге, перфорированной бумаге, конвертах, этикетках
430
EPSON FX-880/ 1180
А4/ A3
9
216x240
455
-
32
1 черновой шрифт , 2 качественных шрифта ( Epson Roman, Epson Sans Serif), 8 штриховых шрифтов.
головки -- 200 млн. знаков, картриджа -- 3 млн. знаков
Да
рулонная бумага
395
EPSON FX-2180
А3
9
360x360
500
-
64
1 черновой шрифт , 2 качественных шрифта ( Epson Roman, Epson Sans Serif), 8 штриховых шрифтов.
головки -- 300 млн. знаков, картриджа --12 млн. знаков
Да
рулонная бумага
570
LEXMARK-2390 plus / 2391 plus
А4/ А3
24
360x360
300
нет
64
6 встроенных шрифтов, 7 шрифтов штрих-кодов.
головки 200 млн. ударов; картриджа 4 млн. знаков
Да
на листовой бумаге, перфорированной бумаге, конвертах, этикетках.
550
Модели принтера
Формат печати
Иголок в головке
Разрешающая способность графики (dpi)
Максимальная скорость печати (cps)
Возможность печатать в цвете
Объем памяти (Kb)
Набор шрифтов
Ресурс службы картриджа, принтера
Автоматическая подача бумаги
Возможность других форматов печати
Стоимость принтера (у.е.)
Microline 280
A3
9
240x144
300
-
2
1 (Courier).
ленты -- 3 млн. знаков, печатающего элемента -- 200 млн. знаков
одиночных листов, с помощью игольчатого вала.
Рулонная 76-254 мм
-
OKI MICROLINE 320-FB
A3
9
240x216
360
-
28
4 (Courier, Sans Serif, Utility, HSD).
ленты -- 2 млн. знаков, печатающего элемента -- 200 млн. знаков
Да
Рулонная 76-305 мм
660
Epson LQ-670
А4
24
360
300
нет
64
1 черновой шрифт, 9 качественных шрифтов, 8 штриховых
головки 200 млн. ударов; картриджа 4 млн. знаков
Да
рулонная бумага
340
OKI MICROLINE 3311
А3
9
240x216
435
-
28
шрифты -- Courier, Gothic, Sans Serif и 8 штриховых
ленты -- 3 млн. знаков, печатающего элемента -- 200 млн. знаков
Да
Рулонная 76-254 мм
285
OKI MICROLINE 3320
А3
9
240x216
435
28
Courier, Gothic и 7 штриховых
ленты -- 3 млн. знаков, печатающего элемента -- 200 млн. знаков
нижняя подача -- для печати больших объемов; верхняя подача -- для печати одиночных листов
Рулонная 76-254 мм
-
Lexmark Forms Printer 2380 Plus
A4
9
240x144
350
нет
До 32
-
ленты -- 3 млн. знаков, печатающего элемента -- 200 млн. знаков
-
листовая и рулонная перфорированная бумага, конверты, этикетки.
380
CITIZEN PROdot 450L
A4
24
-
450
нет
32
Встроенные шрифты -- 2 драфт, 9 LQ (2 из них -- масштабируемые).
ленты -- 2 млн. знаков,
Да
носители шириной до 325 мм; технологии печати без изгиба
-

Рекомендации по выбору принтера
Перед тем, как выбирать принтер, необходимо точно определить для чего он будет использоваться, сколько на нем будут распечатывать текстовой информации. Сколько графической, насколько важно его быстродействие или же лучше, чтобы он меньше потреблял энергии. Все это нужно тщательно взвесить.

Ясно, что хотелось бы иметь быстропечатающий принтер, но это дороже. Если печатается десяток страниц текста в неделю, то проще купить струйный принтер. Печать на нем дороже, но сам он стоит гораздо дешевле. Если же объемы печати велики, то матричный принтер окупится очень быстро. Еще следует заметить, что для печати графической информации следует выбирать принтер с возможностью печати в цвете и хорошим графическим расширением.

Купля принтер, важно знать, что на нем будет печататься. Если документы на листах формата А4, то не стоит переплачивать за печать на рулонной бумаге, на листах формата А3.

Ну и конечно же стоит обратить внимание на цену. Она должна соответствовать вашим возможностям. Если это не так, то вы выбрали принтер неправильно. Матричные принтеры имеют разбежку цен от 150 $ до 10 000 $. Но для большинства потребителей достаточно приобрести принтер стоимостью 300-400 $. Наиболее популярны в этой связи принтеры компаний Epson, Lexmark и OKI Microline, и среди них безусловный приоритет отдается Epson.

Выбирая принтер, не забывайте, что матричные принтеры уходят в прошлое. Их место занимают лазерные и струйные. Обдумайте это прежде, чем купить принтер, чтобы потом не пожалеть.

Литература

1. Першиков В.И., Савинков В. М.: Толковый словарь по информатике. М.: Финансы и статистика, 1991. - 543с.

2. Башков Е. А.: Аппаратное и программное обеспечение зарубежных микроЭВМ: учеб. пособие - К.: Выш. шк. 1990. - 207с.

3. Командровская И.А. и др.: Основные устройства электронных вычислительных машин и вычислительных систем. Ученое пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Организация механизир. обраб. экон. информации". М.,"Статистика", 1975.

4. Левинсон А.З. и др.: Клавишные вычислительные машины и программирование: Учеб. пособие - М.: Финансы и статистика, 1984. - 366с.

5. Каган Б. М.: Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов - 2-е изд., перера. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 552с.

6. www.tally.com.ua

7. http://people. kstu.edu.ru

8. http://gsu. unibel. by