Технології матричної друку
Матрична друк - є, мабуть, самої поважної за віком, але до сих пір користується заслуженою популярністю. Суть технології проста: для отримання зображення на папір наносяться точки, які виходять при ударі голок друкуючої головки через фарбувальну стрічку по паперу. Голки зібрані в вертикально розташовані ряди. За кількістю голок розрізняють два типи принтерів - 9 голчасті (у них в друкуючихголовках розміщується один ряд з 9 голочок) і 24-голчасті - у них 2 ряди по 12 голочок в кожному. Існують, також, принтери, в друкуючій голівці яких розташовано 18 голок. Такі головки використовуються в високошвидкісних принтерах. Голки розташовані в голівці у вигляді ромба. Таке розташування забезпечує швидкий друк з однаковою силою удару на центральних і крайніх голках. Якість друку такого принтера повністю відповідає якості друку 9-голчастого принтера. "Надлишок" голок використовується для підвищення швидкості, але не якості (відомо, що якість друку 24-голчастого принтера помітно вище, ніж якість друку 9-голчастого).
При роботі, друкуюча головка рухається уздовж каретки і голочки, послідовно вилітаючи з неї, ставлять на папері точки, формуючи тим самим зображення (зазвичай букви і цифри, але можлива, також, друк в графіку). За способом формування зображення класичні матричні принтери називаються SIDM- пристроями (від Serial Impact Dot-Matrix - послідовна ударна точково-матрична технологія). "Чи не класичними" матричними принтерами можна вважати лінійно-матричні принтери. Це досить масивні агрегати, зазвичай заміняють у великих організаціях виходять з ладу і моди АЦДП. Принцип побудови зображення у них відрізняється від описаного вище.
Основа лінійно-матричного принтера (на прикладі принтерів фірми Printronix) - це т.зв. шаттл (зліва): збірка, що складається з станини шириною у всю ширину друку, на якій по горизонталі, уздовж всієї станини встановлюються друкують молоточки (праворуч - на малюнку молоточки об'єднані в модулі звані фретамі). При роботі та частина шаттла, на якій встановлені молоточки, здійснює зворотно-поступальний рух з великою частотою і амплітудою, яка дорівнює відстані між сусідніми молоточками (зазвичай - кілька міліметрів), що приводиться в рух кривошипно-шатунним механізмом шаттла. Залежно від швидкості принтера, використовуються різні типи фретов з різною кількістю молоточків (чим більше швидкість, тим більше молоточків у фрете).
При русі з однієї мертвої точки в іншу кожен з молоточків при необхідності завдає удар через стрічку по паперу, чому при кожному русі з краю в край на папері формується повна горизонтальна лінія майбутнього зображення, після чого папір подається на один крок вперед і шаттл починає рух в зворотний бік (див. анімацію зліва). Таким чином зображення лінія за лінією формується на папері. Тому навіть швидкість друку такого принтера вимірюється не в знаках в секунду, як у звичайного SIDM- принтера, а в рядках в хвилину (при друку тексту) або в дюймах в хвилину, якщо друкується графіка. Стрічка при друку рухається або в одну, або в іншу сторону, перемотуючи з однієї бобіни на іншу (як в старих друкарських машинках). Щодо станини з молоточками вона розташована під кутом, що дає можливість зношувати її досить рівномірно. Правда це ж дає можливість нерівномірного зносу стрічки в тому випадку, якщо друк переважно ведеться на вузькій папері (формату А4), при цьому зношується лише одна половина стрічки (на малюнку знизу при друку лівої частиною шаттла буде зношуватися верхня частина стрічки), а друга залишається недоторканою. Якщо така друк дійсно необхідна, то рекомендується час від часу перевертати бобіни, змушуючи працювати то одну, то іншу половини фарбувальної стрічки.
Існує дві технології, які надають руху голку або молоточок матричного принтера - це балістична технологія (зліва) і технологія друку з запасеної енергією (праворуч). Балістична технологія заснована на електромагнітах, які перебувають на кожній з голок. Коли на електромагніт подається харчування, він притягує "п'яточку" голки (реалізації можуть варіюватися в залежності від виробника) і вона наводиться в рух. Повертається у вихідне положення голка під дією пружини. У разі технології з запасеної енергією, в голівці на кожній з голочок присутній постійно зігнута пружина, яка утримується постійним магнітом.
Обмотка, виконана на постійному магніті, при подачі на неї харчування створює невелике магнітне поле, яке компенсує магнітну силу постійного магніту. Цією компенсації стає досить для того, щоб пружина відірвалася від магніту і голка, приробили до неї, почала рухатися. При знятті харчування з обмотки, пружина знову притягується до постійного магніту, що повертає голку в початковий стан. Балістична технологія є більш старої, технологія з запасеної енергією - більш нової. Її основними перевагами перед балістичної є те, що при роботі головка менше нагрівається (адже для компенсації сили магніту треба подати помітно меншу потужність на котушку, ніж в разі, коли саме електромагніт призводить голку в дію), крім того, сила удару голки в голівці з запасеної енергією залежить тільки від жорсткості постійно зігнутою пружини, а значить практично не змінюється з часом і від нагрівання. З іншого боку, друкують головки зроблені по балістичної технології помітно менше за розміром, що дозволяє економити енергію на їх переміщенні уздовж каретки, а також робити на них більш потужні теплообмінники.
Будучи найповажнішої за віком технологією, на сьогодні матрична друк майже перестала бути цікавою домашнім користувачам. Однак існують області застосування, де її поки неможливо замінити: друк багатоекземплярних форм (митні або товарні накладні); друк пін-конвертів для SIM- карт і банківських карт; друк авіаквитків; друк на відповідальних бланках і формах, де важлива не тільки віддрукована інформація, але і факт нанесення її ударним способом.