Линейный принтер печатает одну целую строку текста, прежде чем перейти к следующей строке. [1] Большинство ранних линейных принтеров были принтерами ударного действия .
Линейные принтеры в основном ассоциируются с оборудованием для единичной записи и ранними днями цифровой обработки данных, но эта технология все еще используется. Скорость печати 600 строк в минуту [2] (приблизительно 10 страниц в минуту) была достигнута в 1950-х годах, позже она увеличилась до 1200 строк в минуту. Линейные принтеры печатают целую строку за раз и имеют скорость в диапазоне от 150 до 2500 строк в минуту.
Некоторые типы ударных линейных принтеров — это барабанные принтеры, ленточные принтеры и цепные принтеры. Также использовались неударные технологии, например, термопринтеры были популярны в 1970-х и 1980-х годах, [3] некоторые струйные и лазерные принтеры печатают по одной строке или странице за раз.
Многие ударные принтеры, такие как daisywheel-принтер и матричный принтер , использовали печатающую головку, которая печатала символ, а затем двигалась дальше, пока не была напечатана вся строка. Линейные принтеры были намного быстрее, [4] поскольку каждый удар печатал целую строку.
Было разработано пять основных проектов:
Поскольку все эти методы печати были шумными, линейные принтеры всех конструкций помещались в звукопоглощающие корпуса различной сложности.
Несколько конструкций принтеров имеют схожие характеристики.
В типичной конструкции барабанного принтера фиксированный набор символов шрифта гравируется на периферии ряда печатающих колес, число которых соответствует числу столбцов (букв в строке), которые может напечатать принтер. Колеса, соединенные в большой барабан (цилиндр), вращаются с высокой скоростью. Бумага и красящая лента шагают (перемещаются) мимо позиции печати. Когда нужный символ для каждого столбца проходит позицию печати, молоток ударяет по бумаге сзади и прижимает ее к ленте и барабану, в результате чего нужный символ записывается на непрерывной бумаге. Поскольку барабан, несущий формы букв (символы), находится в постоянном движении, ударно-отводное действие молотков должно быть очень быстрым. Обычно они приводятся в действие звуковыми катушками, установленными на подвижной части молотка.
Большие механические и электрические напряжения возникают, когда для печати строки требуется одновременное срабатывание всех молоточков. При простых макетах шрифта это происходит, когда строка состоит из одного символа, повторяющегося во всех столбцах, например, строки тире ("----...---") Чтобы избежать этой проблемы, некоторые принтеры используют ступенчатое расположение, при котором символы в каждом столбце поворачиваются вокруг барабана на разную величину. Тогда одновременное срабатывание происходит только в том случае, если напечатанная строка совпадает с макетом символа на барабане, чего не должно происходить в обычном тексте.
Более дешевые принтеры не используют молоток для каждого столбца. Вместо этого молоток предоставляется для каждого второго столбца, и весь блок молотков настроен на смещение влево и вправо, приводимый в действие дополнительной звуковой катушкой. Для этого типа принтера требуется два полных оборота барабана для печати каждой строки, при этом один оборот используется для печати всех «нечетных» столбцов, а другой оборот используется для печати всех «четных» столбцов. Для этого требуется только половина (плюс один) количества молотков, магнитов и связанных каналов приводной электроники.
По крайней мере один недорогой принтер, произведенный CDC , достигает той же цели, перемещая бумагу вбок, при этом блок молотков остается неподвижным.
Компания Dataproducts была типичным поставщиком барабанных принтеров, часто продавая похожие модели как с полным набором молоточков (обеспечивающим, например, 600 строк в минуту печати), так и с половинным набором молоточков (обеспечивающим 300 строк в минуту). [5]
Цепные принтеры размещают шрифт на горизонтально движущейся круговой цепи. Как и в случае с барабанным принтером, когда правильный символ проходит мимо каждого столбца, из-за бумаги выстреливает молоток. По сравнению с барабанными принтерами, цепные принтеры имеют то преимущество, что цепь шрифта обычно может быть изменена оператором. Еще одним преимуществом является то, что вертикальная регистрация символов в строке намного улучшена по сравнению с барабанными принтерами, которым требуется чрезвычайно точная синхронизация молотка для достижения достаточно прямой линии печати. Выбирая цепи с меньшим набором символов (например, только цифры и несколько знаков препинания), принтер может печатать намного быстрее, чем если бы цепь содержала весь алфавит верхнего и нижнего регистра, цифры и все специальные символы. Это связано с тем, что при гораздо большем количестве случаев появления цифр в цепи время ожидания «прохождения» правильного символа значительно сокращается. Обычные буквы и символы появляются в цепи чаще, согласно анализу частоты вероятного ввода. IBM, вероятно, была самым известным производителем цепных принтеров, а IBM 1403 , вероятно, является самым известным примером цепного принтера.
Поездные принтеры размещают шрифт на горизонтально движущейся круговой цепочке печатных пластин , на каждой пластине которых размещается несколько символов. Технология почти идентична печатным цепям.
Ленточные принтеры — это разновидность цепных принтеров, в которых вместо цепи используется тонкая стальная лента, а символы выдавлены или вытравлены на ленте. Опять же, обычно доступен выбор различных лент с различным набором символов, поэтому можно выбрать набор символов, наиболее соответствующий обычно печатаемым символам. Dataproducts был известным производителем ленточных принтеров с их линейками B300, B600 и B1000, номер модели представлял скорость печати принтера строк в минуту. [6] (B300 фактически является B600 только с половиной количества молоточков — по одному на две позиции символа. Группа молоточков движется вперед и назад на одну позицию символа, увеличивая среднее количество движений ленты, необходимых для каждой строки.)
Барные принтеры были похожи на цепные принтеры, но были медленнее и дешевле. Вместо непрерывно движущейся в одном направлении цепи, символы были на пальцах, закрепленных на планке, которая двигалась слева направо, а затем справа налево перед бумагой. Примером может служить IBM 1443 .
Во всех четырех конструкциях синхронизация молоточков (так называемое «время полета») имела решающее значение и регулировалась в рамках обслуживания принтера. Для барабанных принтеров неправильная синхронизация молоточков приводила к тому, что напечатанные строки смещались по вертикали, хотя символы были правильно выровнены по горизонтали в своих столбцах. Для поездных и штриховых принтеров неправильная синхронизация молоточков приводила к тому, что символы смещались по горизонтали, печатались ближе или дальше от следующего символа или были размыты с одной стороны, хотя и на вертикально ровных напечатанных строках. Вертикальное смещение барабанных принтеров более заметно и раздражает человеческое зрение (см. пример, изображенный в этой статье).
Большинство барабанных, цепных и стержневых принтеров могли печатать до 132 столбцов, но некоторые модели могли печатать только 80 столбцов, а некоторые — до 160 столбцов.
Гребенчатые принтеры , также называемые линейно-матричными принтерами , печатали матрицу точек вместо отдельных символов таким же образом, как и односимвольные матричные принтеры, но используя гребенку молоточков для печати части целого ряда пикселей за один раз (например, каждый восьмой пиксель). Колеблясь гребенкой или «печатным челноком» влево и вправо на короткое расстояние, можно было напечатать весь ряд пикселей (продолжая пример, за восемь циклов). Затем бумага продвигалась, и печатался следующий ряд пикселей. Поскольку требовалось гораздо меньше движений печатающей головки, чем в обычном матричном принтере, эти принтеры были намного быстрее и конкурировали по скорости с линейными принтерами с формованными символами, не будучи ограниченными набором доступных символов, таким образом, имея возможность печатать точечно-матричную графику и символы переменного размера.
Printronix и TallyGenicom — известные производители гребенчатых принтеров. В 2009 году TallyGenicom была приобретена Printronix.
В 1949 году IBM представила IBM 407 Accounting Machine с колесным механизмом печати, который мог печатать 150 буквенно-цифровых строк в минуту. Каждая из 120 позиций печати имела свое собственное колесо набора, которое вращалось под электромеханическим управлением. После того, как все были на месте, молотки печати ударяли колесами по ленте и бумаге. 407 или его колесный механизм печати строк был прикреплен к различным ранним компьютерам IBM, включая IBM 650 , большинство членов серии IBM 700/7000 и IBM 1130 , последний из которых был представлен в 1965 году.
Все линейные принтеры использовали непрерывную бумагу, поставляемую в коробках с непрерывными фальцованными веерами формами, а не нарезанные листы. Бумага обычно была перфорирована, чтобы при желании разрываться на нарезанные листы, и обычно печаталась с чередующимися белыми и светло-зелеными областями, что позволяло читателю легко следить за строкой текста на странице. Это была знаковая бумага с « зеленой полосой » , «синей полосой» или «линованная в нотную линейку», которая доминировала в начале компьютерной эры в нескольких вариантах. Стандартные размеры страниц с «зеленой полосой» включали страницы портретного формата 8½ × 11 дюймов ( размер letter ), обычно печатаемые в 80 столбцов по 66 строк символов (при 6 строках на дюйм) или 88 строк (при 8 LPI), и страницы альбомного формата 14 × 11 дюймов, обычно печатаемые в 132 столбца по 66 или 88 строк. Распространенными также были страницы альбомного формата размером 14 × 8½ дюймов ( размер Legal ), что позволяло разместить 132 столбца по 66 строк (при 8 LPI) на более компактной странице.
Также широко использовались предварительно отпечатанные формы (для печати чеков , счетов-фактур и т. д.). Обычной задачей для системного оператора было сменить одну бумажную форму на другую, когда одно задание на печать завершалось, а другое должно было начаться. Некоторые линейные принтеры имели крышки, которые автоматически открывались, когда принтер требовал внимания. Эти непрерывные формы продвигались через принтер с помощью тягачей ( звездочек или ремней с зубчатыми колесами). В зависимости от сложности принтера, могло быть просто два тягача в верхней части принтера (тянущих бумагу) или тягачи сверху и снизу (тем самым поддерживая натяжение бумаги внутри принтера). Горизонтальное положение тягачей обычно регулировалось для размещения различных форм. Самые ранние принтеры IBM использовали гидравлический двигатель для перемещения форм. В более поздних линейных принтерах высокоскоростные сервомеханизмы обычно приводили в движение тягачи, что позволяло очень быстро позиционировать бумагу, как для продвижения построчно, так и для поворота наверх следующей формы. Более быстрые линейные принтеры по необходимости также использовали «укладчики» для повторной фальцовки и укладки в стопку фальцованных веером форм по мере их выхода из принтера.
Высокоскоростное движение бумаги часто приводило к образованию больших электростатических зарядов. Линейные принтеры часто использовали различные разрядные щетки и активные ( на основе коронного разряда ) нейтрализаторы статического электричества для разряда этих накопленных зарядов.
Многие принтеры поддерживали символы управления кареткой ASA [ требуется ссылка ] , которые обеспечивали ограниченную степень контроля над бумагой, указывая, насколько далеко следует продвигать бумагу между напечатанными строками. Были предоставлены различные средства обеспечения вертикальной табуляции, начиная от петли ленты управления кареткой бумаги до полностью электронной (программно-управляемой) имитации табуляции.
Табуляторы, построенные Бюро переписи населения США для переписи 1910 года, могли печатать свои результаты. [7] До этого операторы табуляторов должны были записывать итоги со счетных колес на учетные листы. [8] IBM разработала серию печатных бухгалтерских машин, начиная с 1920 года. 285 Numeric Printing Tabulator мог считывать 150 карточек в минуту. 405, представленный в 1934 году, мог печатать со скоростью 80 строк в минуту. Он имел 88 полосок шрифта, по одной для каждой позиции печати, с 43 буквенно-цифровыми полосками слева, за которыми следовали 45 числовых полосок. [9] [10] Серия IBM 402 , представленная после Второй мировой войны, имела похожее расположение печати и использовалась IBM в ранних вычислительных устройствах, включая IBM Card-Programmed Electronic Calculator . [11]
Первый коммерческий компьютер IBM, IBM 701 , представленный в 1952 году, использовал линейный принтер IBM 716 , созданный на основе счетной машины IBM 407 с печатным колесом . Модель 716 была включена в последующие основные компьютеры серий IBM 700/7000 .
Ранним барабанным принтером была «Летающая пишущая машинка Поттера» 1952 года. «Вместо того, чтобы кропотливо работать по одному символу за раз, она печатает целые строки сразу, 300 строк в минуту, на бумажной ленте. ... Сердцем машины является непрерывно вращающийся диск с необходимыми буквами и цифрами на его ободе. ... Когда диск вращается, 80 электрических молоточков ударяют по обратной стороне бумаги о чернильную ленту, контактирующую с диском, таким образом печатая нужные символы в нужных местах на строке». [12]
Названия команд lpи lprв Unix произошли от термина «line printer». Аналогично, многие другие системы называют свои печатающие устройства «LP», «LPT» или каким-либо похожим вариантом, независимо от того, являются ли эти устройства на самом деле line printers или другими типами принтеров. Эти ссылки служили для того, чтобы отличать форматированный конечный вывод от обычного интерактивного вывода из системы, который во многих случаях в дни line printer также печатался на бумаге (как телетайп ) , но не line printer. Line printers печатали символы, буквы и цифры построчно. Параллельные порты компьютеров, оборудованных таким образом, обычно обозначались как LPTx, line printer.
Компания Scan-Optics, Inc. из Ист-Хартфорда, штат Коннектикут, вчера объявила о разработке нового высокоскоростного линейного принтера для компьютеров с использованием безударной технологии.
CTR представляет печатный табулятор.