IBM 1403: Высокоскоростной строчный принтер

Введение

Высокоскоростной линейный принтер, представленный в 1959 году и использовавшийся до 1970-х годов.

Линейный принтер IBM 1403 был представлен вместе с компьютером IBM 1401 в 1959 году и отличался особенно длительным сроком службы в модельном ряду IBM.

Описание

Оригинальная модель может печатать 600 строк текста в минуту и пропускать пустые строки со скоростью до 75 дюймов в секунду (190 см/с), в то время как модель 3 способна печатать до 1400 строк в минуту. Стандартная модель имеет 120 позиций печати, и дополнительно доступны 12 позиций в качестве опции. Печатная цепь с до 15 копий набора символов вращается горизонтально перед красящей лентой и бумагой. Молотки ударяют по бумаге с обратной стороны в нужный момент, чтобы напечатать символ, проходящий мимо. В более поздних моделях печатная цепь заменена печатным поездом: печатные элементы вместо крепления на цепь размещаются в направляющие. Цепь или поезд 1403 содержит 240 символов, однако многочисленные дублирования позволяют напечатать строку менее чем за 0,4 с, необходимые для одного полного оборота. Оригинальная стандартная цепь "А" содержит 48 различных символов, каждый из которых повторяется пять раз. Вариант "предпочтительного набора символов", используемый в более поздних моделях, печатает те же 48 символов, но изменяет частоту их появления: 10 цифр встречаются по восемь раз, 26 заглавных букв – по четыре раза, а 12 специальных символов – , * % $ / & # @ ⌑ ⧧ – по восемь (первые четыре), четыре (средние четыре) или два (последние четыре) раза соответственно. Для других наборов символов можно заказать специальные цепи или поезда. Например, научные пользователи могут использовать цепь, в которой вместо знака процента (%), ромба (⌑) и амперсанда (&) расположены левая и правая скобки, а также знак плюса. Цепь для набора цифр содержит по 15 копий каждого из 16 символов. Цепь "T" для общего текста содержит две копии 120 символов, включая строчные и прописные буквы, а также множество специальных символов. Красящая лента представляет собой длинный рулон шириной с область печати, расположенный между печатной цепью и бумагой. Рулон состоит из подающего и принимающего роликов, которые постоянно скручиваются и перематываются во время печати. Как и большинство принтеров IBM того времени, 1403 использует бумагу с перфорацией по краям для подачи трактором. Лента управления формой или, позднее, буфер, под управлением программы, задает длину формы и строку, с которой начинается печать на новой странице, что позволяет использовать бумагу различных размеров. Возможность двойного прохода позволяет создавать широкий спектр оттенков серого. Многие изображения были отсканированы, преобразованы в текст и, следовательно, могут быть воспроизведены на 1403, наиболее известным примером является "Мона Лиза". Эти машины шумные, особенно когда поднята крышка. Можно создать текст, который использует синхронизацию ударов печатных молотков для генерации определенных частот и, таким образом, воспроизводить узнаваемую музыку при печати.

The original model can print 600 lines of text per minute and can skip blank lines at up to 75 inches per second (190 cm/s), while the model 3 can print at up to 1400 lines per minute. The standard model has 120 print positions. An additional 12 positions are available as an option. A print chain with up to 15 copies of the character set spins horizontally in front of the ribbon and paper. Hammers strike the paper from behind at exactly the right moment to print a character as it goes by. In later models, the print chain is replaced by a print train; print slugs instead of being mounted on a chain are placed in a track. The 1403 chain or train contains 240 characters, however numerous duplications allow a line to be printed in less than the 0.4 s required for one full rotation. The original standard "A" chain contains 48 different characters, repeated five times each. A "preferred character set" variant used in later models prints the same 48 characters, but varies the number of appearances: 10 digits appear eight times each, 26 upper case letters appear four times each, and 12 special characters , * % $ / & # @ ⌑ ⧧ appear eight (first four), four (middle four) or two (last four characters) times each. Special chains or trains can be ordered for other character sets. Scientific users, for example, can use a chain that has the left parenthesis, the right parenthesis, and the plus sign in place of the per cent sign (%), the lozenge (⌑), and the ampersand (&). The numerics chain has 15 copies each of only 16 characters. The "T" chain for general text has two copies of 120 characters, including upper and lower case letters and numerous special symbols. The ink ribbon is a long roll the width of the print area positioned between the print chain and the paper. The roll comes in two parts: the feeder roll and take up roll. The roll is constantly wound and rewound during printing. Like most IBM printers of the era, the 1403 uses fan folded paper with perforated edges for tractor feeding. A carriage control tape or, later, a buffer, under program control, specifies form length and the form line where printing on a new page is to begin so that paper of various sizes can be used. The overstrike capability of the printer can be used to generate a wide range of grey scale equivalents. Many images have been scanned, converted to text and therefore can be reproduced on the 1403, most notably the Mona Lisa. These are noisy machines, especially when the cover is raised. It is possible to create text that uses the timing of the print hammers to generate desired frequencies and thus play recognizable music when that text is printed.

История

До появления модели 1403 принтеры IBM использовали технологию, первоначально разработанную для их линейки бухгалтерских машин. Модели 402 и 405 использовали литеры. Это вертикальные планки, по одной для каждой позиции печати. Каждая планка имеет ширину в один символ и содержит либо весь алфавит, включая цифры и символы, либо только цифры и символы, отформованные на передней поверхности в один столбец. При печати каждая планка поднимается вверх, пока нужный символ для данной позиции не окажется напротив бумаги, после чего планка прижимается к бумаге, так что соответствующая цифра или буква отпечатывается через ленту, оставляя след на бумаге подобно тому, как шрифты оставляют отпечаток в обычной пишущей машинке. Этот процесс относительно медленный, поскольку требовалось время, чтобы каждая планка поднялась в правильное положение и затем опустилась для подготовки к печати следующей строки. В модели 407 каждая литера заменена на печатающее колесо, с символами по внешнему краю. Для печати каждое колесо поворачивается в нужное положение, а затем всё колесо толкается вперед, чтобы отпечатать символ на бумаге. Это несколько быстрее, поскольку колеса менее массивны, чем планки, и их можно позиционировать быстрее, что позволяет печатать со скоростью до 150 строк в минуту. Хотя это медленно по более поздним стандартам печати, скорость, с которой электромеханические бухгалтерские машины могли считывать перфокарты и выполнять основные арифметические операции, означала, что более высокая скорость печати не требовалась. IBM 1132 был последним принтером, произведенным IBM, использовавшим эту технологию. Однако, с разработкой более быстрых компьютеров, скорость считывания карт, магнитной ленты и ранних дисководов, а также появление новых высокоскоростных транзисторных схем, позволили выполнять обработку данных гораздо быстрее, и потребовался более быстрый механизм печати для соответствия возросшей производительности. Ранние компьютеры IBM, такие как IBM 701, были разработаны для более быстрой вычислительной обработки, чем это было возможно на более ранних электромеханических вычислительных машинах. Они не нуждались в высокоскоростной печати, поскольку результаты масштабных вычислений приводили к небольшому объему печатной документации. Примерно в то время, когда была представлена модель 1403, линейка компьютеров IBM была в основном разделена на две серии: "научную" и "деловую". Однако, по мере того как новые компьютеры стали использоваться для более широкого круга задач, возникла потребность в печати большего количества различных символов с одного устройства, включая символы верхнего и нижнего регистра. С литерами и печатающими колесами изменение наборов символов непрактично. Появление цепного принтера, используемого в модели 1403, позволило снимать и заменять печатающую цепь всего за несколько минут. При открытой крышке печатающий блок отщелкивается и откидывается, рулон ленты, закрывающий переднюю часть цепи, снимается, после чего печатающая цепь может быть отщелкнута и извлечена. Когда система 1401, частью которой был этот принтер, была впервые представлена, она сдавалась в аренду за 6500 долларов в месяц (что эквивалентно 54 000 долларов в 2017 году), и IBM получила 3000 заказов в первый месяц.

Prior to the introduction of the model 1403, IBM printers utilized technology originally developed for their line of accounting machines. Models 402 and 405 use type bars. These are vertical bars, one for each print position. Each bar is one character wide with either the entire alphabet, including numerals and symbols, or just numerals & symbols only, molded into the front surface, in a single column. In printing, each bar is raised up until the correct character for that print position is opposite the paper, whereupon the bar is pushed toward the paper, so that the correct numeral or letter pressed against the ribbon, striking the paper much the way type slugs leave an impression on paper in a standard typewriter. This action is relatively slow, as it took time for each bar to be brought up into the correct position and then drop back down in preparation to print the next line. In the model 407, each type bar is replaced with a type wheel, with the characters along the outside edge. To print, each wheel is rotated to the correct character position, then the entire wheel is pushed forward to strike the paper. This action is somewhat faster because the wheels are less massive than the bars and can be positioned more rapidly, allowing printing at up to 150 lines per minute. Although this is slow by later printing standards, the speed at which electromechanical accounting machines can read punched cards and perform their basic arithmetic functions means that no faster printing speeds are needed. The IBM 1132 was the last printer manufactured by IBM to use this technology. When faster computers were developed, however, the speed of card reading, magnetic tape, and early disk drives, along with newer high speed transistorized circuits, means that processing can be done at a much higher speed, and a faster print mechanism is needed to match the resulting productivity. IBM's early computers, such as the IBM 701, were developed for higher speed calculation than was possible with earlier electromechanical calculating machines. They did not have a demand for high speed printing, as the results of massive calculations produced very little printed output. Around the time that the 1403 was introduced, IBM's line of computers had been largely divided into two lines, "scientific" and "business." However, as newer computers were being used for a greater variety of purposes, there was a need to print a greater variety of characters from a single device, including upper and lower case alphabets. With type bars and type wheels, changing character sets is impractical. The advent of the chain printer, as used in the 1403, allows the type chain assembly to be removed and replaced within a few minutes. With the cover open, the print unit is unlatched and swung open, the ribbon roll covering the front of the chain is removed, whereupon the print chain assembly can be unlatched and lifted out. When it was first introduced, the 1401 computer system, of which the printer was a part, leased for $6500 per month (equivalent to $54,000 in 2017) and IBM received 3000 orders in the first month.

Технология

Цепная печать позволяет одному набору символов быстро перемещаться по горизонтали вдоль передней стороны бумаги, при этом лента, охватывающая всю ширину бумаги, проходит вертикально между цепью и бумагой. Вместо того чтобы вдавливать символы в бумагу, отдельные ударные молотки, расположенные за бумагой – по одному на каждую колонку страницы (120 или 132) – толкают бумагу сзади, заставляя её переднюю часть в данной точке упираться в ленту, соприкасаясь с символом на цепи. Таким образом, именно бумага ударяет по символу, а не наоборот, как это было в предыдущих конструкциях. Каждый молоток приводится в действие мощным электромагнитом, катушка которого подключена к цепи питания высокого тока, что позволяет молотку вытолкнуться и ударить по бумаге всего за несколько миллисекунд, точно в момент, когда нужный символ на цепи оказывается напротив колонки. Колонки на бумаге расположены с шагом 10 символов на дюйм, что соответствует 0,1 дюйма на колонку. Символы на цепи расположены на расстоянии 0,1505 дюйма друг от друга, поэтому при каждом перемещении цепи на 0,001 дюйма новый символ выравнивается с колонкой печати. Перемещаясь со скоростью 7,5 футов в секунду, молоток мог срабатывать примерно каждые 11,1 миллисекунды, однако их работа никогда не была абсолютно синхронной.

IBM 1404

Принтер 1404 – это ударный принтер IBM, обладающий "всеми основными функциями принтера IBM 1403" и дополнительной возможностью печати на карточных документах, таких как перфокарты. Принтер 1404 способен печатать на непрерывных формах со скоростью 600 строк в минуту и на картах со скоростью 800 карт в минуту. Механизм может обрабатывать карты от 51 до 80 колонок, а также печатать по две карты одновременно. На карту можно нанести до 25 строк. Принтер также может интерпретировать карты, то есть считывать информацию с карты и печатать содержимое перфораций. Принтер 1404 был впервые представлен в 1960 году как периферийное устройство для вычислительной системы IBM 1401. Впоследствии он мог подключаться к System/360 через блок управления IBM 2821.

IBM 1416

IBM 1416 – это сменный картридж с набором печатных символов, представленный вместе с моделью 1403 N1 и также используемый с IBM 3203. Это означает, что вместо цепочки соединенных символов, принтер использует набор несвязанных символов. Картридж позволяет оператору изменять шрифт и/или компоновку набора символов, используемого принтером. Также возможно создание индивидуального набора символов с уникальными знаками. Следует отметить, что хотя модели IBM 1403 2 и 7 предлагают функцию, известную как адаптер для сменного картриджа с набором символов, который позволяет оператору легко извлекать и устанавливать картридж с другим шрифтом или компоновкой набора символов, эта функция не имеет отдельного машинного типа.