Как мы научили машины считать и думать за нас? Часть 12: Периферийные устройства компьютера — принтеры

До того, как лазерные принтеры получили широкое распространение, распечатки компьютерных документов производились с помощью так называемого телетайпы, которые были не только медленными, но и очень громкими.

 Как мы научились машины считать и думать за нас? Часть 12: Компьютерная периферия – принтеры

Электронное оборудование быстро устаревает… На фото: аукцион устаревших принтеров

В предыдущих колонках этой серии я рассказывал об истории развития элементов компьютерной системы, входящих в так называемый центральный блок. Я описал эволюцию процессоров и микропроцессоров, т.е. систем, выполняющих все арифметические и логические операции по программе, как возникли и развивались разные типы памяти, а также упомянул историю клавиатуры — формально не принадлежащей центральному блоку, но часто физически интегрированы с ним. Сегодня я хочу начать серию рассказов об истории создания и развития т.н. периферийные устройства (хотя обсуждавшиеся ранее массовые запоминающие устройства также относятся к периферийным устройствам). Устройства этого типа, безусловно, являются принтерами, поэтому мы сегодня рассмотрим их генезис.

Использование телетайпа

Я упомянул, что создатель концепции первого программируемого компьютера Чарльз Бэббидж («Recz o Historia», 11 июня 2021 г.) видел необходимость автоматической записи результатов машинных вычислений на бумагу, чтобы избежать ошибок, допущенных людьми, в том числе принтерами. У телеграфистов были потребности, поэтому в 1902 году Фрэнк Пирн и Чарльз Л. Крам начали работу над печатным телеграфом, названным телетайпом. Телетайп на самом деле представлял собой электрическую пишущую машинку с дистанционным управлением, в которой шрифты с электрическим приводом ударяли по широкой ленте через красящую ленту. Телетайп прошел телекоммуникационное испытание и использовался более 70 лет, поэтому, когда первым ЭВМ понадобился диктофон, к нему присоединили телетайп, простой в использовании (было много доступных и хорошо функционирующих подготовленных реставраторов телетайпа), которые использовались достаточно давно. Даже когда в Кракове появился действительно мощный суперкомпьютер Cyber ​​72, мы использовали его удаленно, в том числе с помощью телетайпов TTY.

Телетайп как компьютерное печатающее устройство имел множество преимуществ, но имел и значительные недостатки. Он был очень громким на работе. Я кое-что об этом знаю, потому что, когда я начал работать в АГХ, мне негде было работать и больше года я сидел в одной комнате с компьютером Одра 1013. И с телетайпом… Он много сделал шума!

Но это не было его главным недостатком. Главное — медленная работа. На печать страницы текста ушло несколько минут, что, поскольку компьютеры работали все быстрее и быстрее, создавало «узкое место», затруднявшее использование компьютерных систем в бизнесе.

Предпринимались попытки ускорить работу принтеров, работающих за счет удара шрифта (через ленту) по бумаге. Довольно удачно удалось заменить одиночные шрифты на длинных плечах, которые должны были раскачиваться более чем на сотню градусов, прежде чем удариться о бумагу, — сферическая головка, напоминающая мяч для гольфа с отдельными шрифтами на поверхности которого. Когда нужно было напечатать определенный символ, головка сначала вращалась, а потом ударялась о бумагу. Этот метод печати был представлен IBM 31 июля 1961 года, выпустив серию машин под названием IBM Selectronic. В результате скорость печати увеличилась почти в два раза. Похожая идея была предложена в 1970 году Эндрю Габором из Diablo Data, за исключением того, что вместо тяжелой сферической головки он использовал легкую розетку в форме ромашки, отсюда и красивое название Daisy, которое закрепилось за этими принтерами. Они достигли скорости 30 символов в секунду.

Строчные принтеры

Врезание в бумагу последовательными шрифтами, лежащее в основе работы телетайпа и других электрических пишущих машинок, еще не позволяло добиться той скорости печати, которая была необходима в крупных вычислительных центрах. Соответственно, были разработаны линейные принтеры, которые печатали всю строку текста (обычно шириной 120 символов) за один штрих. Существовали барабанные и цепные разновидности линейных принтеров, причем самый известный и самый продолжительный принтер непрерывного производства IBM 1403 был представлен в 1959 году. Некоторые из его моделей печатали 1400 строк в минуту, и когда нужно было оставить пустое место (например, чтобы другой отпечаток с новой).стр.), подача бумаги достигла скорости 190 см/с. Эти принтеры позволяли штамповать несколько знаков в одном и том же месте, благодаря чему путем соответствующих сочетаний печатаемых знаков получалась большая или меньшая темнота бумаги, что позволяло печатать полуграфику — изображения, которые при рассматривании на расстоянии, произвело впечатление, похожее на фотографии.

Матричные принтеры

Лучшее полуграфическое качество и более низкие затраты на печать изменили тенденцию, которая вдохновляла создателей линейных принтеров. Эти создатели стремились отразить как можно больше персонажей одним ударом на бумаге. Создатели матричных принтеров (также известных как мозаичные принтеры) решили печатать только по одной точке за раз, но путем соответствующего наложения этих точек получать любую букву, цифру или графический фрагмент.

Требуемые комбинации точек печатаются головкой, контактирующей с бумагой через ленту. Под действием электрических сигналов иглы выскакивают из головки в необходимых местах, ударяются о бумагу и оставляют на ней точки, затем под действием пружины втягиваются и после перемещения головки на новое место, готовы коснуться другого созвездия точек. В головке было от 9 до 48 иголок (чем больше, тем тоньше можно было стилизовать электронно-печатные символы), а типичный «ход» головки, форсированный шаговым двигателем, составляет доли миллиметра.

Интересно, что первые матричные принтеры вообще не предназначались для компьютеров! Их изобрела и применила японская компания Seikosha Co. Ltd. (производитель часов) для приборов для измерения времени на Олимпийских играх в Токио в 1964 г. Seikosha добавила цифровые записывающие устройства с точечной матрицей к устройствам для выступлений своих спортсменов. Они оказались очень удобными и эффективными, поэтому их стали продавать по всему миру под названием Electronic Printer, сокращенно ЭП. Самым известным был принтер ЭП-101, выпускавшийся с 1968 года и достигший скорости до 100 знаков в секунду.

Другие известные матричные принтеры включают LA30, выпущенный в 1970 году компанией DEC (Digital Equipment Corporation), и матричный принтер Epson MX80 от 1978 г. Благодаря небольшим размерам и умеренной цене матричные принтеры охотно привязывались к персональным компьютерам класса ПК.

Струйные принтеры

В 1977 году Ичиро Эндо решил, что вместо того, чтобы выбрасывать из головы иглы, усеивающие бумагу сквозь красящую ленту, лучше выбрасывать из головы капли специальных чернил, которые, попадая на бумагу, производили бы соответствующие точки быстрее и надежнее. Идея была подхвачена Siemens, которая построила принтер PT 80i в конце 1977 года. Компания Hewlett-Packard (HP) начала крупносерийное производство струйных принтеров в 1988 году, и Джон Воут внес значительный вклад в развитие этой технологии. Многие принтеры были преобразованы в коллекцию под общим названием DeskJet. Приходилось разрешать противоречивые требования к чернилам: с одной стороны, они должны были быстро сохнуть, чтобы капли на бумаге не размазывались, а с другой — не могли высыхать в лотке, особенно в сопле, через которое был изгнан. Но эти проблемы можно было бы решить и струйные принтеры («шпатели», как их в народе называют) по сей день выпускаются и в цвете. Основными производителями струйных принтеров сейчас (помимо HP) являются Canon, Epson и Brother.

Принтеры Solid Ink

Выплевывание капель жидких чернил легко представить. Однако был изобретен и способ нанесения красителя, растворенного в воске, на подложку (не обязательно бумагу). Перед тем, как выбросить каплю такого красителя, ее нужно сначала расплавить, а затем отбросить в определенное место в подложке, где она тут же затвердеет. Этот несколько странный метод печати был впервые изобретен в 1982 году Робертом Ховардом. Производством этого типа принтеров в 1984 году занималась компания Howtek, Inc. Их назвали Pixelmaster, а используемая техника стала известна как Thermojet. С 1991 года принтеры этого типа в основном предлагает компания Tektronix.

Твердочернильные принтеры не особенно широко распространены, но ценятся художниками, поскольку они обеспечивают очень хорошее качество цвета и долговечность.

Лазерные принтеры

Нет сомнений в том, что сегодня наиболее широко используются лазерные принтеры. Их работа основана на принципе ксерографа. Технология лазерной печати является одной из старейших, используемых в компьютерных принтерах, и напрямую связана с технологией печати (дублирования), используемой в копировальных аппаратах. Изобретателем был Честер Карлсон, который сделал первую фотокопию документа в 1938 году. В 1946 году его идею подхватила компания Haloid (ныне Xerox Corporation), производившая в то время фотобумагу, и ввела ее во всеобщее употребление. Принцип работы ксерографа (да и лазерного принтера) основан на том, что на предварительном этапе получают электризуемые участки (притягивающие красящий порошок, так называемый тонер) и неэлектризуемые участки, где нет тонера. электрифицированный селеновый барабан. Затем тонер переносится на лист бумаги и закрепляется (термически).

Тот факт, что эти электрифицированные и неэлектрифицированные области могут быть созданы с помощью лазера, управляемого компьютером, был открыт в 1971 году Гэри Китом Старквезером, которого, таким образом, считают изобретателем лазерного принтера. Однако начальство Старквезера в Xerox недооценило его изобретение, поэтому первый лазерный принтер был построен фирмой IBM в 1976 году и продавался под названием IBM 3800. Успех этого продукта побудил компанию изобретателя выпустить в 1977 году свой лазерный принтер — Xerox. 9700, но это было дорого (в некоторых источниках написано 350 000 долларов, но это, наверное, невозможно!) и очень большое (в некоторые комнаты не помещалось).

Это был бы конец лазерных принтеров, но в 1983 году Canon предложила более простой и дешевый механизм лазерной печати под названием LPB-CX. Этот механизм был представлен на рынке (в 1984 году) компанией Hewlett-Packard, выпустив модель LaserJet Classic. Успех этой модели побудил HP представить еще более совершенный механизм печати под названием LPB-SX на модели принтера Laser Jet Series II, который позволял печатать 4000 страниц без замены валика и обеспечивал разрешение 300 dpi. Более высокое разрешение (600 dpi) было предложено компанией Lexmark в 1991 году, а в 1996 году появился цветной принтер HP Color LaserJet 5. И лазерные принтеры покорили мир!

Автор является профессором AGH в Кракове

Оцените статью
( Пока оценок нет )

В профессии с 2008 года. Профиль - международные отношения и политика. Почта: andreykozlov07@gmail.com

Последние новости 24 часа
Как мы научили машины считать и думать за нас? Часть 12: Периферийные устройства компьютера — принтеры
Миллиарды долларов компаний застряли в России