طابعة خطية

تقوم الطابعة الخطية بطباعة سطر كامل من النص قبل الانتقال إلى سطر آخر. ^{[ 1 ]}

ترتبط طابعات الخطوط في الغالب بأجهزة تسجيل البيانات وبدايات الحوسبة الرقمية، إلا أن هذه التقنية لا تزال مستخدمة. وقد تم تحقيق سرعات طباعة تصل إلى 600 سطر في الدقيقة ^{[ 2 ]} (ما يعادل 10 صفحات تقريبًا في الدقيقة) في خمسينيات القرن الماضي، ثم ارتفعت لاحقًا إلى 1200 سطر في الدقيقة. تطبع طابعات الخطوط سطرًا كاملًا في كل مرة، وتتراوح سرعاتها بين 150 و2500 سطر في الدقيقة.

من أنواع طابعات الخطوط الصدمية طابعات الأسطوانة ، وطابعات الشريط ، وطابعات السلسلة . كما استُخدمت تقنيات غير صدمية، مثل طابعات الخطوط الحرارية التي شاعت في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، ^{[ 3 ]} وتنتج بعض طابعات نفث الحبر والليزر مخرجات على شكل سطر أو صفحة في كل مرة.

استخدمت العديد من الطابعات النقطية، مثل طابعة ديزيويل وطابعة المصفوفة النقطية ، رأس طباعة يطبع حرفًا ثم ينتقل إلى الحرف التالي حتى تتم طباعة سطر كامل. وكانت الطابعات الخطية أسرع بكثير، ^{[ 4 ]} حيث كانت كل ضربة تطبع سطرًا كاملًا.

كانت هناك خمسة تصاميم رئيسية:

• طابعات الأسطوانة
• طابعات السلسلة (القطار)
• طابعات الأشرطة
• طابعات الأمشاط
• طابعات العجلات

نظراً لأن جميع طرق الطباعة هذه كانت صاخبة، فقد تم وضع طابعات الخطوط بجميع تصميماتها داخل صناديق عازلة للصوت بدرجات متفاوتة من التعقيد.

التصاميم الحساسة للتوقيت

تتشابه العديد من تصميمات الطابعات في خصائصها.

طابعة أسطوانية

في تصميم طابعة الأسطوانة التقليدية ، تُنقش مجموعة أحرف ثابتة على محيط عدد من عجلات الطباعة، يتطابق عددها مع عدد الأعمدة (الأحرف في السطر) التي يمكن للطابعة طباعتها. تدور هذه العجلات، المتصلة لتشكيل أسطوانة كبيرة، بسرعة عالية. يتم تحريك الورق وشريط الحبر أمام موضع الطباعة. عندما يمر الحرف المطلوب لكل عمود بموضع الطباعة، يضرب مطرقة الورق من الخلف ويضغطه على الشريط والأسطوانة، مما يؤدي إلى تسجيل الحرف المطلوب على الورق المتصل. ولأن الأسطوانة التي تحمل الأحرف تبقى في حركة مستمرة، يجب أن تكون حركة المطارق سريعة جدًا. عادةً ما يتم تشغيلها بواسطة ملفات صوتية مثبتة على الجزء المتحرك من المطرقة.

تحدث إجهادات ميكانيكية وكهربائية كبيرة عندما يتطلب السطر المراد طباعته تشغيل جميع المطارق في وقت واحد. في تخطيطات الطباعة البسيطة، يحدث هذا عندما يتكون السطر من حرف واحد مُكرر في جميع الأعمدة، مثل سطر من الشرطات ("----...---"). لتجنب هذه المشكلة، تستخدم بعض الطابعات ترتيبًا متداخلًا، حيث تدور الأحرف في كل عمود حول الأسطوانة بمقدار مختلف. عندئذٍ، لا يحدث التشغيل المتزامن إلا إذا تطابق السطر المطبوع مع تخطيط الأحرف على الأسطوانة، وهو ما لا ينبغي أن يحدث في النصوص العادية.

لا تستخدم الطابعات منخفضة التكلفة مطرقة لكل عمود. بدلاً من ذلك، تُستخدم مطرقة لكل عمودين، وتُرتب مجموعة المطارق بأكملها لتتحرك يمينًا ويسارًا، مدفوعةً بملف صوتي إضافي. في هذا النوع من الطابعات، يلزم دورتان كاملتان لأسطوانة الأحرف لطباعة كل سطر، حيث تُستخدم دورة واحدة لطباعة جميع الأعمدة الفردية، ودورة أخرى لطباعة جميع الأعمدة الزوجية. هذا يتطلب نصف عدد المطارق والمغناطيسات وقنوات الإلكترونيات المرتبطة بها (زائد واحد).

على الأقل، هناك طابعة واحدة منخفضة التكلفة، من صنع شركة CDC ، تحقق نفس الغاية عن طريق تحريك الورق جانبياً مع إبقاء مجموعة المطارق في حالة سكون.

كانت شركة داتا برودكتس مورداً نموذجياً لطابعات الأسطوانة، حيث كانت تبيع في كثير من الأحيان نماذج متشابهة مزودة بمجموعة كاملة من المطارق (تُنتج، على سبيل المثال، 600 سطر في الدقيقة) ونصف مجموعة من المطارق (تُنتج 300 سطر في الدقيقة). ^{[ 5 ] [ 6 ]}

طابعات ذات عناصر طباعة متحركة أفقياً

طابعة سلسلة

تضع طابعات السلسلة الأحرف على سلسلة دائرية تتحرك أفقيًا. وكما هو الحال في طابعات الأسطوانة، عندما يمر الحرف الصحيح بكل عمود، يُطلق مطرقة من خلف الورقة. تتميز طابعات السلسلة، مقارنةً بطابعات الأسطوانة، بإمكانية تغيير سلسلة الأحرف عادةً بواسطة المشغل. ومن مزاياها الأخرى تحسين دقة المحاذاة الرأسية للأحرف في السطر بشكل ملحوظ مقارنةً بطابعات الأسطوانة، التي تتطلب توقيتًا دقيقًا للغاية للمطرقة للحصول على خط طباعة مستقيم نسبيًا. باختيار سلاسل تحتوي على مجموعة أحرف أصغر (على سبيل المثال، أرقام وعلامات ترقيم قليلة فقط)، يمكن للطابعة الطباعة بسرعة أكبر بكثير مما لو كانت السلسلة تحتوي على الأبجدية الكاملة (كبيرة وصغيرة) والأرقام وجميع الرموز الخاصة. ويعود ذلك إلى أنه مع وجود عدد أكبر من الأرقام في السلسلة، يقل وقت انتظار مرور الحرف الصحيح بشكل كبير. تظهر الأحرف والرموز الشائعة بشكل متكرر على السلسلة، وفقًا لتحليل تردد المدخلات المحتملة. ولعل شركة IBM هي أشهر مصنّع لطابعات السلسلة، وتُعد طابعة IBM 1403 أشهر مثال على هذا النوع من الطابعات.

طابعة القطارات

تضع طابعات القطار الأحرف على سلسلة دائرية متحركة أفقياً من رؤوس الطباعة ، مع وجود عدة أحرف لكل رأس، على مسار. هذه التقنية مطابقة تقريباً لسلاسل الطباعة.

طابعة الشريط

تُعدّ طابعات الشريط نوعًا من طابعات السلسلة، حيث يُستخدم شريط فولاذي رفيع بدلًا من السلسلة، وتُطبع الأحرف عليه إما بارزة أو محفورة. وكما هو الحال في طابعات السلسلة، تتوفر عادةً مجموعة متنوعة من الأشرطة بتشكيلات مختلفة من الأحرف، مما يُتيح اختيار مجموعة الأحرف الأنسب للأحرف الشائعة الطباعة. كانت شركة داتا برودكتس مُصنِّعًا معروفًا لطابعات الشريط، بسلسلة طرازاتها B300 وB600 وB1000، حيث يُمثل رقم الطراز معدل طباعة الأسطر في الدقيقة. ^{[ 7 ]} (تُعتبر طابعة B300 في الواقع طابعة B600 بنصف عدد المطارق فقط - مطرقة واحدة لكل حرفين. تتحرك مجموعة المطارق ذهابًا وإيابًا بمقدار حرف واحد، مما يزيد من متوسط ​​عدد حركات الشريط المطلوبة لكل سطر).

طابعة الأشرطة

كانت طابعات الشريط تشبه طابعات السلسلة، لكنها كانت أبطأ وأقل تكلفة. فبدلاً من سلسلة تتحرك باستمرار في اتجاه واحد، كانت الأحرف مثبتة على أصابع مثبتة على شريط يتحرك من اليسار إلى اليمين ثم من اليمين إلى اليسار أمام الورقة. ومن الأمثلة على ذلك طابعة IBM 1443 .

الخصائص المشتركة

في جميع التصاميم الأربعة، كان توقيت حركة المطارق (ما يُسمى "زمن الطيران") بالغ الأهمية، وكان قابلاً للتعديل كجزء من صيانة الطابعة. بالنسبة للطابعات الأسطوانية، أدى التوقيت غير الصحيح للمطرقة إلى طباعة خطوط مائلة عموديًا، على الرغم من محاذاة الأحرف بشكل صحيح أفقيًا في أعمدتها. أما بالنسبة للطابعات الخطية، فقد أدى التوقيت غير الصحيح للمطرقة إلى تحرك الأحرف أفقيًا، أو طباعتها أقرب أو أبعد عن الحرف التالي، أو ضبابية من جانب واحد، على الرغم من استقامة الخطوط المطبوعة عموديًا. يُعدّ عدم المحاذاة العمودية في الطابعات الأسطوانية أكثر وضوحًا وإزعاجًا للعين البشرية (انظر العينة الموضحة في هذه المقالة).

كانت معظم طابعات الأسطوانة والسلسلة والقضبان قادرة على طباعة ما يصل إلى 132 عمودًا، ولكن بعض التصميمات لم تكن قادرة إلا على طباعة 80 عمودًا، وبعض التصميمات الأخرى ما يصل إلى 160 عمودًا.

استخدمت جميع طابعات الخطوط ورقًا متصلًا يُقدّم في صناديق تحتوي على أوراق مطوية بشكل مروحي، بدلًا من الأوراق المقطوعة. كان الورق عادةً مثقوبًا ليسهل تمزيقه إلى أوراق مقطوعة عند الحاجة، وكان يُطبع عادةً بمساحات بيضاء وخضراء فاتحة متناوبة، مما يُسهّل على القارئ تتبّع سطر النص عبر الصفحة. كان هذا هو ورق " الشريط الأخضر " أو "الشريط الأزرق" أو "الورق المسطر" الشهير الذي هيمن على بدايات عصر الحوسبة بأشكال مختلفة. شملت أحجام صفحات "الشريط الأخضر" القياسية صفحات عمودية بحجم 8.5 × 11 بوصة ( حجم الرسالة )، تُطبع عادةً بـ 80 عمودًا و66 سطرًا (بمعدل 6 أسطر في البوصة) أو 88 سطرًا (بمعدل 8 أسطر في البوصة)، وصفحات أفقية بحجم 14 × 11 بوصة، تُطبع عادةً بـ 132 عمودًا و66 أو 88 سطرًا. كما كانت الصفحات ذات التنسيق الأفقي بحجم 14 × 8½ بوصة ( الحجم القانوني ) شائعة أيضًا، مما يسمح بوجود 132 عمودًا و66 سطرًا (بمعدل 8 LPI) على صفحة أكثر إحكامًا.

كانت النماذج المطبوعة مسبقًا شائعة الاستخدام أيضًا (لطباعة الشيكات والفواتير ، وما إلى ذلك ). وكان من مهام مشغل النظام الشائعة تغيير النموذج الورقي عند اكتمال عملية طباعة وبدء أخرى. احتوت بعض طابعات الخطوط على أغطية تُفتح تلقائيًا عند الحاجة إلى صيانة الطابعة. وكانت هذه النماذج المتصلة تُمرر عبر الطابعة بواسطة عجلات جر ( عجلات مسننة أو أحزمة مسننة). وبحسب تطور الطابعة، قد يكون هناك عجلتان جر في أعلى الطابعة (لسحب الورق) أو عجلتان في الأعلى والأسفل (للحفاظ على شد الورق داخل الطابعة). وكان الوضع الأفقي لعجلات الجر قابلًا للتعديل عادةً لاستيعاب النماذج المختلفة. استخدمت طابعات IBM الأولى محركًا هيدروليكيًا لتحريك النماذج. وفي طابعات الخطوط اللاحقة، كانت آليات مؤازرة عالية السرعة تُشغل عجلات الجر، مما يسمح بتحديد موضع الورق بسرعة فائقة، سواءً للتقدم سطرًا بسطر أو للانتقال إلى أعلى النموذج التالي. استخدمت طابعات الخطوط الأسرع، بالضرورة، "أجهزة تكديس" لإعادة طي وتكديس الأشكال المطوية على شكل مروحة أثناء خروجها من الطابعة.

غالباً ما كانت حركة الورق عالية السرعة تُولّد شحنات كهروستاتيكية كبيرة . ولذلك، كانت طابعات الخطوط تستخدم بشكل متكرر مجموعة متنوعة من فرش التفريغ وأجهزة إزالة الشحنات الساكنة النشطة ( القائمة على التفريغ الإكليلي ) لتفريغ هذه الشحنات المتراكمة.

دعمت العديد من الطابعات أحرف التحكم في عربة الطباعة ASA ، والتي وفرت درجة محدودة من التحكم في الورق، من خلال تحديد المسافة التي يجب أن يتقدم بها الورق بين الأسطر المطبوعة. وتم توفير وسائل متنوعة لتوفير الجدولة الرأسية، بدءًا من حلقة شريط التحكم في عربة الطباعة وصولًا إلى محاكاة الجدولة الإلكترونية بالكامل (التي يمكن التحكم بها بواسطة البرامج).

كانت آلات الجدولة التي صنعها مكتب الإحصاء الأمريكي لتعداد عام 1910 قادرة على طباعة نتائجها. ^{[ 8 ]} قبل ذلك، كان على مشغلي آلات الجدولة تدوين المجاميع من عجلات العد على أوراق الإحصاء. ^{[ 9 ]} طورت شركة IBM سلسلة من آلات المحاسبة الطباعية، بدءًا من عام 1920. كانت آلة الجدولة الرقمية 285 قادرة على قراءة 150 بطاقة في الدقيقة. أما آلة الجدولة 405، التي طُرحت عام 1934، فكانت قادرة على الطباعة بسرعة 80 سطرًا في الدقيقة. احتوت على 88 شريطًا للطباعة، شريط لكل موضع طباعة، مع 43 شريطًا أبجديًا رقميًا على اليسار، يليها 45 شريطًا رقميًا فقط. ^{[ 10 ] [ 11 ]} كانت سلسلة IBM 402 ، التي طُرحت بعد الحرب العالمية الثانية، ذات ترتيب طباعة مماثل، وقد استخدمتها IBM في أجهزة الحوسبة المبكرة، بما في ذلك آلة IBM الحاسبة الإلكترونية المبرمجة بالبطاقات . ^{[ 12 ]}

استخدم أول حاسوب تجاري لشركة IBM، وهو IBM 701 الذي طُرح عام 1952، طابعة خطية، هي IBM 716 ، والتي كانت مبنية على آلة المحاسبة IBM 407 ذات عجلة الطباعة . وقد أُدمجت الطابعة 716 في الحواسيب اللاحقة الشائعة ضمن سلسلة IBM 700/7000 .

كانت "آلة الكتابة الطائرة بوتر" من أوائل آلات الطباعة الأسطوانية، وقد ظهرت عام 1952. "بدلاً من العمل الشاق حرفًا حرفًا، تطبع هذه الآلة أسطرًا كاملة دفعة واحدة، بمعدل 300 سطر في الدقيقة، على شريط ورقي. ... يكمن جوهر الآلة في قرص يدور باستمرار، يحمل على حافته الأحرف والأرقام اللازمة. ... أثناء دوران القرص، تقوم 80 مطرقة تعمل بالكهرباء بضرب ظهر الورقة على شريط حبر ملامس للقرص، وبالتالي طباعة الأحرف المناسبة في المواضع الصحيحة على السطر." ^{[ 13 ]}

استُمدت أسماء أوامر lpالطباعة lprفي نظام يونكس من مصطلح "طابعة الخط". وبالمثل، تُطلق العديد من الأنظمة الأخرى على أجهزة الطباعة الخاصة بها أسماءً مثل "LP" أو "LPT" أو ما شابه، سواء كانت هذه الأجهزة طابعات خطية أو أنواعًا أخرى من الطابعات. وقد استُخدمت هذه الإشارات لتمييز المخرجات النهائية المُنسقة عن المخرجات التفاعلية العادية للنظام، والتي كانت في كثير من الأحيان تُطبع على الورق (كما هو الحال في أجهزة التلكس ) ولكن ليس بواسطة طابعة خطية. كانت الطابعات الخطية تطبع الأحرف والأرقام سطرًا بسطر. وعادةً ما كانت المنافذ المتوازية لأجهزة الكمبيوتر المُجهزة بهذه الطابعات تُسمى LPTx، اختصارًا لـ "طابعة الخط".

• أحرف التحكم في طابعة لغة الآلة من IBM
• عدد الأحرف في السطر
• lp0 مشتعل
• طابعة الصفحات
• آلة كاتبة
• طباعة الحواف

• توماش، إروين. "صناعة طابعات الكمبيوتر في الولايات المتحدة" .
• رسم متحرك لسلسلة الطباعة على طابعة IBM 1403