2.10. Печатающие устройства

2.10.1. Назначение и устройство

Печатающие устройства предна­значены для вывода информации и печати ее на бумажный носитель в символьной (алфавитно-цифровой) или графической форме.

Интенсивное развитие вычислительной техники обусловило по­явление и широкое использование различных принципов печати. В настоящее время печатающие устройства в системах обработки данных ЭВМ, ПЭВМ — наиболее развитая группа периферийных устройств, в мире их выпускается несколько сотен типов, исполь­зуемых в различных областях.

Независимо от способа печати всем типам печатающих устройств присущ ряд общих структурных и конструктивных черт. Печатающий механизм включает основной печатающий узел — печатающую головку, приводы печатающей головки, транспорти­рования

74

бумаги и красящей ленты. Конструкция печатающей головки зависит от реализуемого в печатающем устройстве принципа печати. Обычно печатающая головка устанавливается на подвижной каретке и печать осуществляется при ее движении вдоль бумаги. Механизм перемещения бумаги обеспечивает фиксацию и пошаговое перемещение бумажного носителя в процессе печати, а также ус­коренное перемещение бумаги при переводе формата. Изготавли­ваемая на тканевой основе красящая лента размещается, как пра­вило, в специальной легкосъемной кассете, обеспечивающей «бес­конечное» перемещение ленты. Для перемещения печатающей го­ловки, бумаги и красящей ленты в приводах используются специ­альные шаговые или другие малоинерционные двигатели и различ­ные виды передач (зубчатые, фрикционные, храповые механизмы и др.). Во многих случаях привод каретки и красящей ленты осуществляется от одного двигателя. Печатающий механизм может иметь различное конструктивное оформление. Один из возможных вариантов показан на рис. 2.5.

2.10.2. Основные типы печатающих устройств

ГОСТ 21776 — 87 «Устройства печатающие. Общие технические условия» определяет классификацию печатающих устройств, а также их основные типы.

Тип печатающего устройства (его наименование) определяется рядом классификационных признаков. Наибольшее распространение в профессиональных ПЭВМ получили малогабаритные знакосинтезирующие ударные печатающие устройства, а также безударные печатающие устройства, использующие чернильно-струйный, тер­моконтактный, лазерный и другие способы печати.

75

Рис. 2.5. Печатающий механизм:

1 — печатающая головка; 2 — двигатель привода подачи бумаги; 3 — красящая лента; 4— вал привода подачи бумаги; 5 — прижимная планка; 6 — двигатель механизма перемещения ленты и печатающей головки; 7 — печатная плата; 8 — кассета с красящей лентой

2.10.3. Печатающие устройства ударного действия

Такие печатающие устройства используют механизмы печати с ударным способом за­писи символов на носителе с помощью красящего элемента (ленты). В процессе оттиска ударные элементы (иглы, молоточки) или ли­тероноситель механически перемещаются. К достоинствам этих пе­чатающих устройств можно отнести: возможность получения одно­временно с оригиналом нескольких копий, использование обычных сортов бумаги, умеренную стоимость. В качестве недостатков от­метим: сложность изготовления механических и электромеханиче­ских деталей и узлов, повышенный уровень шума, относительно невысокую надежность вследствие значительного

76

количества движущихся деталей и узлов. В знакосинтезирующих ударных печа­тающих устройствах изображение символов формируется путем со­четания отдельных элементов (точек, отрезков, линий и т. п.). Все поле печатаемого символа разбивается на отдельные элементы в виде матрицы, называемой матрицей разложения. Контуры символа составляются из соответствующих элементов этой матрицы и по внешнему виду напоминают мозаику. Поэтому знакосинтезирующие печатающие устройства часто называют также матричными или мозаичными. Печатающая головка в матричном печатающем уст­ройстве содержит набор вертикально расположенных игольчатых печатающих элементов, срабатывающих независимо друг от друга при включении соответствующих управляющих электромагнитов (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Принцип действия мат­ричного знакосинтезирующего уст­ройства: 1 — красящая лента; 2 — иголь­чатый печатающий элемент; 3 — пружина; 4 — электромагнит; 5 — корпус печатающей головки

Различают матричные ударные печатающие устройства по­следовательного (посимвольные) и параллельного (построчные) типа. В устройствах последовательного типа печатающая голо­вка скользит по направляющим параллельно красящей ленте и последовательно, колонка за колонкой, формирует соответ­ствующий символ. Иглы прижимают красящую ленту к бумаге и формируют необходимую конфигурацию символа. В некото­рых случаях вместо красящей ленты используется специальная бумага с термочувствительным покрытием, которая темнеет в тех местах, где его касаются

77

иглы. В матричных печатающих устройствах последовательного типа наибольшее распростране­ние получили 9-игольчатые печатающие головки, перемещае­мые по длине печатаемой строки. Однако для получения вы­сококачественной печати и высоких скоростей печати часто применяются наборы с большим количеством печатающих игл, например 12, 18 или 24.

В матричных печатающих устройствах параллельного типа эле­менты (иглы) печатающей головки расположены по всей длине строки.

Они позволяют параллельно печатать символы всей строки, поэтому их называют растровыми. Несмотря на высокую скорость печати (до 1000 строк в минуту), растровые печатающие устройства имеют большие по сравнению с последовательными устройствами габаритные размеры, массу, уровень шума, стоимость и находят в ПЭВМ ограниченное применение.

Качество печати зависит от размера матрицы разложения и повышается с увеличением количества точек в матрице (возможно частичное перекрытие печатаемых точек). Наиболее часто приме­няют матрицы следующих размеров: 9х7, 9х9, 11х9 точек — для печати обычного качества; 18х18 точек — для печати повышенного качества; 35х16, 60х18 и более точек — для печати высокого качества. Для повышения качества исполь­зуется также многопроходная печать в прямом и (или) обратном направлениях.

Матричные знакосинтезирующие устройства, помимо вывода ал­фавитно-цифровой информации, как правило, могут осуществлять и вывод графической информации. Поэлементные описания графи­ческих изображений хранятся в ОЗУ блока управления печатью.

Широкое распространение в последние годы цветных дисплеев привело к ускоренной разработке и внедрению многоцветных мат­ричных ударных печатающих устройств. Обычно используется

78

кра­сящая лента с четырьмя красящими дорожками: черной и трех основных цветов — голубого, желтого и красного. Применяются два основных принципа печати. В первом случае за один горизон­тальный проход печатающей головки осуществляется печать только одним цветом, а затем повторные проходы другими цветами. Во втором за счет перемещения красящей ленты в процессе одного прохода печатающей головки печатаются все требуемые цвета. Все это требует усложнения печатающего устройства, а следовательно, повышает его стоимость.

Таким образом, знакосинтезирующие ударные печатающие ус­тройства последовательного типа характеризуются: небольшой по­требляемой мощностью, небольшими габаритными размерами, возможностями изменения в широких пределах комплекта использу­емых символов и вывода графической информации, умеренной стои­мостью. При этом, однако, скорость печати сравнительно невысокая (100...400 знак/с).

Как знакосинтезирующие, так и знакопечатающие устройства имеют принципиальные недостатки: близкое к предельным значе­ниям быстродействие, высокий уровень шума, сложность, недоста­точную надежность. Поэтому ведется интенсивная разработка без­ударных печатающих устройств, свободных от этих недостатков.