Матричные принтеры

В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, поэтому их более правильно называть ударно-матричные принтеры, тем более, что и прочие типы знакосинтезирующих принтеров тоже чаще всего используют матричное формирование символов, но безударным способом. Тем не менее, «матричные принтеры» — это их общепринятое название, поэтому и будем его придерживаться.

В игольчатых (ударных) матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направлении листа, и знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Недорогие принтеры это 9-игольчатые. Матрица символов в таких принтерах имеет размерность 7 ´ 9 или 9 ´ 9 точек. Более совершенные матричные принтеры оснащены 18 и даже 24 иглами. Качество печати матричных принтеров определяется также возможностью вывода точек в процессе печати с частичным перекрытием за несколько проходов печатающей головки.

В принтерах с различным числом иголок разные режимы печати реализуются по-разному. В 9-игольчатых принтерах печать в режиме Draft выполняется за один проход печатающей головки по строке. Это самый быстрый режим печати, но зато он характеризуется самым низким качеством. Режим NLQ реализуется за два прохода: после первого прохода головки бумага протягивается на расстояние, соответствующее половинному размеру точки; затем совершается второй проход с частичным перекрытием точек. При этом скорость печати уменьшается вдвое. Переключение режимов работы матричных принтеров и смена шрифтов могут осуществляться как программно, так и аппаратно посредством нажатия имеющихся на устройствах клавиш и/или соответствующей установки переключателей.

Быстродействие матричных принтеров при печати текста в режиме Draft находится в пределах от 100 до 500 cps, что соответствует примерно двум страницам в минуту (с учетом смены листов). У специальных, дорогих принтеров скорость доходит и до 1000 cps. Разрешающая способность до 360 ´ 360 dpi (первая цифра по вертикали, вторая — по горизонтали). Достоинства матричных принтеров: низкая стоимость как самого принтера, так и расходных материалов для него; возможность одновременной печати нескольких копий. Недостатки: невысокие качество и скорость печати, а также шум при печати.

Струйные принтеры

Это самые распространенные в настоящее время принтеры. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил). Это безударные печатающие устройства. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел (дюз), но есть исключения (принтер Epson Stylus C62 имеет 144 дюзы).

В начале 90-х годов в их совершенствовании достигнут существенный прогресс: при формировании изображения используют направленное взрывоподобное распыление капелек чернил на бумагу при помощи мельчайших сопел печатающей головки — так называемой «пузырьковой» технологии струйной печати. Технически процесс распыления выглядит следующим образом. В стенку сопла встроен электрический нагревательный элемент, температура которого при подаче электрического импульса резко возрастает за 5–10 мкс. Все чернила, находящиеся в контакте с нагревательным элементом, мгновенно испаряются, что вызывает резкое повышение давления, под действием которого чернила выстреливаются из сопла на бумагу. После «выстрела» чернильные пары конденсируются, в сопле образуется зона пониженного давления и в него всасывается новая порция чернил. Эта технология произвела переворот в мире струйных принтеров и плоттеров, позволив почти на порядок увеличить их разрешающую способность (до 600–1440 dpi). Термоструйные головки заменяются вместе с картриджем.

В настоящее время на рынке струйных принтеров доминируют изделия фирм Epson, Hewlett–Packard, Canon, Lexmark. Технологии термической пузырьковой печати придерживается большинством фирм производителей принтеров, в том числе Canon, Hewlett–Packard, Lexmark и т. д.

Фирма Epson разработала и применяет несколько модифицированный вариант этой печати: используется оригинальная пьезоэлектрическая технология MicroPiezo, в основе которой лежат свойства пьезокристалла. Печатающая головка принтера содержит многочисленные маленькие пьезокристаллы, размещенные у оснований сопел головки. Под действием электрического тока кристалл может изменять форму с большой скоростью, создавая механическое давление в сопле, и, тем самым, заставляя выстреливать чернила на поверхность бумаги. Данная технология позволяет управлять процессом формирования точки (форма и размер) и позиционированием ее на листе. Технология MicroPiezo обеспечивает разрешение печати также до 1440 dpi. У принтеров Epson при замене картриджа пьезоструйные головки не меняются, то есть расходные материалы у них обходятся дешевле. Но сами принтеры стоят несколько дороже, чем HP и Canon.

Струйные принтеры, обладая большим количеством сопел в пишущей головке, выполняют и цветную печать, но разрешающая способность при этом по сравнению с черно-белыми уменьшается примерно в 2 раза. Для создания цветного изображения используется обычно принятая в полиграфии цветовая схема CMYK, включающая четыре базовых цвета: Cyan — голубой (оттенок — циан), Magenta — пурпурный (оттенок — малиновый), Yellow — желтый, blacK — черный. Сложные цвета образуются смешением базовых. Качество печати на соответствующей бумаге великолепное — полноцветный плакат практически неотличим от типографского.

Основные достоинства струйных принтеров:

• высокое качество печати, для принтеров с большим количеством сопел — до 720 ´ 1440 dpi (у лучших принтеров до 1200 ´ 2880 dpi — величина, характерная для лазерных принтеров);

• высокая скорость печати — до 10 ppm;

• использование обычной бумаги, хотя и хорошей плотности (от 60 до 135 г/м²), чтобы не растекались чернила;

• бесшумность работы.

Основными недостатками струйных принтеров являются:

• опасность засыхания чернил внутри сопла, что иногда приводит к необходимости замены печатающей головки;

• высокая стоимость расходных материалов, в частности, баллончика для чернил, особенно если он объединен с печатающей головкой и заменяется совместно с ней (такая конструкция характерна для термоструйных головок).

В табл.  14.5 приведены типичные характеристики струйных принтеров.

Таблица 14.5. Характеристики некоторых струйных принтеров

Модель	Технология печати	Разрешение, точек на дюйм	Скорость печати, страниц в минуту	Форматы носителей
HP DeskJet 695C	Струйная тepмическая пeчать	Наилучший peжим ч/б печати 600 ´ 600. Наилучший peжим цветной печати 300 ´ 300 на обычной бумаге	Рeжим ч/б печати — 3, peжим цветной печати — 0,8	A4, A5, B5, конверты и др.
Canon BJC-1000	Стpуйная тepмическая пeчать	720 ´ 360	Одноцветный текст — до 4, цветная графика: до 0,6	A4, B5, карточки 4 ´ 6 дюйма, конверты и др.
Epson Stylus 440	Пьезоэлектрическая струйная печать	Максимально 720 × 720	До 4 для черного текста, до 3 для цветного текста	А4, В5, конверты и др.
Epson Stylus Photo R320	Пьезоэлектрическая струйная печать	Максимально 5760 ´ 1440	15 (текст), 6 чернильниц с чернилами разных цветов	A4, A5, B5, и др.
Lexmark ColorJet 1100	Струйная термическая печать	600 ´ 600	3,5 — монохромный черновой, 1,5 — цветная черновая печать	A4, B5
Xerox XJ6C	Струйная термическая печать	600 ´ 600 на обычной бумаге, 1200 ´ 600 на глянцевой бумаге	До 5 черно-белых, до 2,5 цветных	A4, A5, B5, конверты и др.

ПРИМЕЧАНИЕ

Есть уникальные модели принтеров, например, струйный принтер Epson Stylus C62 имеет оптимизированное разрешение (режим «сверхмалая точка») — 5760 dpi, скорость цветной и черно-белой печати — 14 листов формата А4 в минуту. Этот принтер подключается к компьютеру через параллельный порт (LPT) или через интерфейс USB. Струйный принтер Epson побывал в космосе (1998 год), где испытывалась его работоспособность в условиях невесомости, вибраций и нагрева. В результате в конструкцию принтера были внесены некоторые изменения: усовершенствованы механизмы подачи бумаги, очистки головки и др.