Matrix skrivare

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 22 juni 2021; kontroller kräver 20 redigeringar .

En  matrisskrivare är en typ av skrivare som skapar en bild på papper från enskilda små prickar på ett slagkraftigt sätt.

Matrisskrivare är de äldsta som fortfarande används. Deras mekanism uppfanns 1964 av Seiko Epson Corporation .

Hur det fungerar

I en matrisskrivare bildas bilden på bäraren av ett skrivhuvud som innehåller en matris ( uppsättning ) av stansar som drivs av elektromagneter . Huvudet är placerat på en vagn som rör sig längs guider över ett pappersark, medan stansarna i en given sekvens slår mot papperet genom ett färgband liknande det som används i skrivmaskiner och vanligtvis packat i en patron , och bildar därigenom en prickbild. För att flytta vagnen används vanligtvis en remdrift , mer sällan en kuggstång eller skruvdrift . Vagnen drivs av en stegmotor . Denna typ av matrisskrivare kallas SIDM ( Serial Impact Dot Matrix  ) .  Utskriftshastigheten för sådana skrivare mäts i CPS ( engelska tecken per sekund  - tecken per sekund).  

stansarna i skrivhuvudet är anordnade, beroende på antalet, i en eller två vertikala kolumner, eller i form av en diamant. Materialet för stansarna är en slitstark volframlegering. Två tekniker baserade på elektromagneter används för att driva stansarna  - ballistisk och lagrad energi. Eftersom elektromagneterna värms upp under drift är skrivhuvudet försett med en kylfläns för passiv värmeavledning; Högpresterande skrivare kan använda forcerad fläktkylning av skrivhuvudet samt ett temperaturkontrollsystem som saktar ner utskriften eller stoppar skrivaren när skrivhuvudets temperatur överstiger den tillåtna temperaturen.

För utskrift på media av olika tjocklek har matrisskrivaren en spaltjustering mellan skrivhuvudet och pappersrullen. Beroende på modell kan justeringen göras manuellt eller automatiskt. Med automatisk inställning av mellanrum har skrivaren en funktion för upptäckt av mediatjocklek.

Vid olika tidpunkter tillverkades skrivare med 9, 12, 14, 18, 24 och 36, 48 stansar i huvudet; utskriftsupplösningen , såväl som hastigheten för utskrift av grafiska bilder, beror direkt på antalet stansningar. De mest utbredda är 9- och 24-hålsskrivare.

9 st hålskrivare används för höghastighetsutskrifter med låga kvalitetskrav. För att uppnå hög hastighet använder vissa skrivare dubbla (2x9) och quad (4x9) 9-hålsskrivhuvuden. Med färre stansningar är 9-hålsskrivhuvudet mer pålitligt och genererar mindre värme. För närvarande upptar 9-punch matrisskrivare en stor del av marknaden.

Fördelen med 24-hålsskrivaren är hög utskriftskvalitet, i grafikläge är maxupplösningen 360×360 dpi. Samtidigt är utskriftshastigheten för en 24-hålsskrivare betydligt lägre än för en 9-hålsskrivare. Det huvudsakliga användningsområdet är tryckning med höga kvalitetskrav. 24-punch-matrisskrivare används ofta för att fylla i formulär för officiella dokument.

Förutom stansning är Unihammer-tekniken känd, introducerad på 80-talet av Seikosha. I den ersattes den släta pappersstödaxeln av en roterande räfflad cylinder, och skrivhuvudet är en enda vertikal elektromagnetiskt driven anslag. Färgbandet är placerat på samma sätt som en hålskrivare, mellan skrivhuvudet (trumslagaren) och papperet. En prick finns kvar på papperet vid trumslagarens islag på kanten av cylindern, bilden skapas på samma sätt som stansskrivare. Unihammer-tekniken användes främst i lågkostnadsskrivare för hemdatorer, som Commodore MPS-801, vilket minskade kostnaderna genom att eliminera stanshuvudet som en dyr högprecisionsenhet. Nackdelarna var låg utskriftshastighet och hög ljudnivå, i själva verket, jämfört med 9-24 stämplingar på en traditionell stansskrivare, var det en enda stansskrivare, som producerade en rad punkter i ett pass.

I moderna matrisskrivare är färgbandet packat i en patron som även innehåller noder för att dra och spänna färgbandet. Beroende på skrivarens design är patronen placerad på sängen eller på vagnen . Tidiga modeller kan använda skrivmaskinsrulleband istället för en patron .

I matrisskrivare kan två typer av färgband användas - multi -pass (standard) och single-pass (film), som skiljer sig i utskriftskvalitet och design. Multipass- bandet som används i de flesta applikationer är en ring av tjock nylon impregnerad med färg och, i många moderna skrivare, med smörjmedel för skrivhuvudet. För att öka bandets resurser är dess längd ofta 6 meter eller mer. Ofta används ytterligare toning med hjälp av en behållare eller rulle gjord av poröst material ( filt ) impregnerat med färg, och behållaren med färg kan vara utbytbar, vilket gör att du kan multiplicera livslängden på färgbandet. I vissa skrivare, för att öka resursen, är bandet i form av en Möbius-remsa . Nackdelen med multi-pass tejp är den gradvisa minskningen av ljusstyrkan på utskriften medan du arbetar. Samtidigt har ett sådant band inte en tydlig resurs, varefter ytterligare utskrift är omöjlig. Ett engångsband designat för utskrift av hög kvalitet på 24-hålsskrivare är en tunn film med bläck applicerat på framsidan. Till skillnad från en multipass-tejp, när stansarna träffas, överförs allt färgämne till papperet. Under utskriftsprocessen lindas den använda tejpen från en spole på kassetten till en annan, som ett magnetband i en kassett. Den höga utskriftskvaliteten som uppnås med engångsband har två bieffekter:

De flesta matrisskrivare har flera pappersmatningsalternativ som skiljer sig åt i konfigurationen av pappersbanan. Papper med fria ark matas vanligtvis uppifrån i en U-formad bana runt valsen, tjockare media och flerskiktspapper matas med en mindre böjd bana från skrivarens botten eller framsida. Friktionsmatning används för att mata arkpapper, perforerat papper matas av en traktormatare med pappersperforeringsväxel , vilket avsevärt minskar risken för pappersstopp. Traktormataren kan vanligtvis installeras i ett tryck- eller dragläge. När du använder pappersark kräver de flesta matrisskrivare manuell påfyllning; många modeller har möjlighet att använda den valfria arkmataren ( CSF, Cut Sheet Feeder ) .  Pappersmatningsalternativ växlas manuellt med en spak eller automatiskt med möjlighet till programval.

För utskrift på tjocka och flerskiktiga medier används skrivare med rak bana, vilket utesluter böjning av mediet. Sådana skrivare används för att skriva ut på flyg- och tågbiljetter, sparböcker , pass .

SIDM-tekniken ger en relativt låg utskriftshastighet, eftersom för att skriva ut en rad, skrivhuvudet i allmänhet måste passera längs hela utskriftsområdet och återgå till startpositionen för att skriva ut nästa rad. Ett antal tekniker används för att öka utskriftshastigheten:

Följande tekniker innebär att skrivarens design ändras:

Applikationsfunktioner och utskriftslägen

Förutom att skriva ut textinformation, när stämplingar genereras av själva skrivarens programvara, har många matrisskrivare ett läge för individuell kontroll av stämplingar från en dator, vilket gör det möjligt att skriva ut grafisk information, men i det här läget utskriften hastigheten sjunker avsevärt. Ibland stöder skrivarens fasta programvara nedladdning av ytterligare en uppsättning teckensnitt till skrivarens interna minne .

Beroende på modell kan matrisskrivare stödja några eller alla av följande lägen:

Flerfärgad matrisutskrift

Vissa modeller av matrisskrivare har möjlighet att skriva ut i flera färger när man använder ett fyrfärgs CMYK - bläckband. Färgförändring uppnås genom att förskjuta färgbandskassetten i förhållande till skrivhuvudet med en extra mekanism. Färgpunktsmatrisskrivaren låter dig få sju färger: primärfärgerna skrivs ut i en omgång och de sekundära färgerna i två omgångar. Flerfärgad matrisutskrift kan användas för att skriva ut färgad text och enkel grafik och är inte lämplig för att producera fotorealistiska bilder. Oftast implementeras möjligheten till färgutskrift med hjälp av ytterligare utrustning (färgkit), som i skrivare Epson LX-300 + II och Citizen Swift 24; mindre vanligt är flerfärgsutskrift en grundläggande funktion (Epson LQ-2550, Okidata Microline-395C).

En allvarlig nackdel med färgmatrisutskriftsteknik är den gradvisa kontamineringen av primärfärgerna på bandet med svart på grund av bandets kontakt med en flerfärgsbild, vilket leder till färgförvrängning på utskriften.

Färgpunktsmatrisskrivare användes inte i stor utsträckning, för när det fanns ett utbrett behov av färgutskrift ersattes de av färgbläckstråleskrivare med högre prestanda, och finns nu praktiskt taget inte att hitta.

Utskriftshantering och datorinteraktion

Matrisskrivare styrs med hjälp av olika kommandosystem, av vilka två är allmänt accepterade: Epson ESC/P ( engelsk  EPSON Mode ) och IBM ProPrinter ( engelsk  IBM Mode ); de flesta skrivare stöder båda systemen.

Traditionellt är matrisskrivare anslutna till datorer via ett parallellt gränssnitt , lat-standarden.  de facto är Centronics . Ett annat väletablerat gränssnitt är RS-232 C 20 mA strömslinga . Nuvarande matrisskrivare har ett modernt USB- gränssnitt , men stöd för äldre gränssnitt behålls vanligtvis i dem för att säkerställa kompatibilitet med befintliga industri- eller mätsystem; till exempel är Epson LX-300+II-skrivaren utrustad med alla tre gränssnitten.

DIP-switchar används ofta i äldre modeller för att ställa in grundläggande skrivarinställningar som teckentabellsval , formulärlängd, etc. , och de flesta skrivare har inbyggd hjälp för utskrivbara inställningar . I de flesta moderna modeller görs grundläggande inställningar genom en eller annan implementering av menyn och lagras i ett icke-flyktigt minne . Grundinställningarna är endast giltiga i textläge, och operativsystemet kan åsidosätta dem oavsett skrivarinställningarna.

Fördelar

Även om teknik för punktmatrisutskrift ofta uppfattas som föråldrad, kan punktmatrisskrivare fortfarande användas där lågkostnadsmassautskrift på flerskiktsformulär (som flygbiljetter) eller kolpapper krävs, såväl som i fall där en betydande mängd utdata krävs rent textinformation utan att ställa särskilda krav på kvaliteten på det mottagna dokumentet (utskrift av etiketter, etiketter, data från kontroll- och mätsystem); ytterligare besparingar uppnås genom att använda billiga vikta eller rullade papper.

Impact printing technology är den enda datorutskriftsteknik som är acceptabel för långtidsarkivering av dokument på grund av den irreversibla deformationen av media och egenskaperna hos de färgämnen som används [1] . Dessutom är slagtryck, på grund av analogin med en skrivmaskin , den enda datorutskriftstekniken med en beprövad varaktighet för arkivlagring av utskrifter.

Möjlighet till hållbar utskrift på media som är olämpliga för andra teknologier.

En annan fördel med matrisutskrift är den höga resursen hos både skrivaren själv (8 miljoner rader) och skrivhuvudet (30-400 miljoner tecken).

Nackdelar

De största nackdelarna med matrisskrivare är:

För att minska utskriftsbruset har vissa modeller ett tyst läge som skriver ut varje rad i två omgångar med hälften av antalet stämplingar; en bieffekt av denna lösning är en betydande minskning av utskriftshastigheten. För att bekämpa buller används också specialdesigner med ljudisolerade höljen.

Anteckningar

  1. ↑ V.P. Tarasov. På vissa problem med säkerheten för dokument skapade och reproducerade med hjälp av modern teknik . Federal Archival Agency (20 november 2010). Hämtad 8 augusti 2019. Arkiverad från originalet 8 augusti 2019.

Länkar

Litteratur