3.2. Устройство и принцип работы матричного принтера

Обычный матричный принтер можно разделить на две основных части это механическую и электронную. Механическая часть состоит из печатающей головки, её направляющих, двух двигателей, узла захвата и узла подмотки ленты. Электронная часть состоит из платы блока питания и платы управления.  

ПК посылает последовательность кодов ASCII, представляющих собой символы, знаки препинания и команды движения принтера, такие, как возврат каретки и перевод строки, которые управляют расположением головки принтера относительно листа бумаги.

Коды ASCII запоминаются в буфере, который является специальной областью оперативного запоминающего устройства принтера. Таким образом буфер освобождает ПК для выполнения других функций во время печати, поскольку обычно матричному принтеру печатать символ дольше, чем послать его на печать программе компьютера. Как правило, емкость внутреннего буфера матричного принтера составляет 7—8 кб. Когда буфер заполнен, принтер посылает в компьютер код управления XOFF, чтобы тот приостановил передачу данных. Когда (в результате отправления символов в процессор принтера) в буфере освобождается место, принтер посылает компьютеру код XON, который означает разрешение возобновить передачу данных.

Среди управляющих кодов имеются команды, которые указывают принтеру на использование определенной таблицы шрифтов, содержащейся в микросхемах постоянного запоминающего устройства принтера. В этой таблице приведены шаблоны, по которым будут создаваться символы, представленные кодами ASCII.

Процессор принтера воспринимает информацию, предоставляемую таблицей принтера, для целой строки символов печати и вычисляет наиболее эффективный путь для прохождения головки принтера. (Некоторые строки могут быть напечатаны справа налево. ) Процессор посылает сигналы, которые активизируют иголки в головке принтера, а также управляют движением головки печати и валика.

Электрические сигналы от процессора после усиления направляются к головке принтера. Головка содержит от 9 до 24 печатающих иголок, концы которых выстроены в вертикальную линию. Другие концы входят в электромагнит. Ток от процессора активизирует соленоид, который создает магнитное поле; последнее отталкивает магнит на конце иголки, вызывая движение иголки к бумаге.

Движущаяся иголка ударяет по ленте, пропитанной краской. Сила удара переносит краску на бумагу, расположенную по другую сторону ленты. После удара иголкой по ленте пружина возвращает ее назад к первоначальному положению. Головка принтера по мере движения вдоль страницы продолжает активизировать разные комбинации иголок, так что все символы формируются из вертикальных шаблонов точек. На некоторых принтерах можно повысить качество печати или увеличить толщину линий путем второго прохода принтера над той же строкой, в результате чего напечатается второй набор точек, чуть-чуть сдвинутый относительно первого.

В матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Иголки с электромагнитами находятся в одном корпусе называющимся - печатающая головка. Она обычно содержит от 9 до 24 печатающих иголочек. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направлении, и знаки в строке печатаются последовательно. Это обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Многие принтеры выполняют печать, как при прямом, так и при обратном ходе. Качество и скорость печати зависит от числа иголок.

В современном же принтере применяется печатающая головка с так называемыми иглами — очень тонкими «молоточками» (рис. 1). Каждая из них закреплена на упругой пластине (держателе) на электромагните. При подаче тока магнит резко притягивaет пластину, приводя в движение и иглу. В свою очередь, игла бьет по красящей ленте. Движущаяся иголка ударяет по ленте, пропитанной краской. Сила удара переносит краску на бумагу, расположенную по другую сторону ленты. После удара иголкой по ленте пружина возвращает ее назад к первоначальному положению. Головка принтера по мере движения вдоль страницы продолжает активизировать разные комбинации иголок, так что все символы формируются из вертикальных шаблонов точек. На некоторых принтерах можно повысить качество печати или увеличить толщину линий путем второго прохода принтера над той же строкой, в результате чего напечатается второй набор точек, чуть-чуть сдвинутый относительно первого.

Для перемещения красящей ленты используется передаточный механизм, использующий движение каретки. За перемещение каретки отвечает шаговой двигатель. Еще один шаговой двигатель отвечает за перемещение бумагоопорного валика. Скорость печати матричных принтеров невысока. В зависимости от выбранного качества печати и модели принтера скорость печати составляет от 10 до 60 секунд на страницу.

Существуют монохромные пяти цветные матричные принтеры, в которых используется четырёх цветная CMYK лента. Смена цвета производится смещением ленты вверх-вниз относительно печатающей головки. Скорость печати матричных принтеров измеряется в CPS (англ. characters per second - символах в секунду). Выпускаются и скоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме по всей ширине листа. Скорость таких принтеров измеряется в LPS (англ. lines per second - строках в секунду).