La impresión matricial de puntos , [1] a veces llamada impresión matricial de impacto , es un proceso de impresión por computadora en el que se aplica tinta a una superficie utilizando una matriz de puntos de resolución relativamente baja para el diseño. Las impresoras matriciales son un tipo de impresora de impacto que imprime usando un número fijo de pines o cables [2] [3] y generalmente usan un cabezal de impresión que se mueve hacia adelante y hacia atrás o con un movimiento hacia arriba y hacia abajo en la página e imprime. por impacto, golpeando una cinta de tela empapada de tinta contra el papel. También eran conocidas como impresoras matriciales de puntos en serie . [4] A diferencia de las máquinas de escribir o las impresoras de líneas que utilizan un mecanismo de impresión similar, una impresora matricial puede imprimir patrones arbitrarios y no solo caracteres específicos.
La calidad percibida de las impresoras matriciales de puntos depende de la resolución vertical y horizontal y de la capacidad de la impresora para superponer puntos adyacentes. Los de 9 y 24 pines son comunes; esto especifica el número de pines en un espacio específico alineado verticalmente. Con las impresoras de 24 pines, el movimiento horizontal puede superponer ligeramente los puntos, produciendo resultados visualmente superiores ( calidad cercana a la letra o NLQ), generalmente a costa de la velocidad.
La impresión matricial de puntos generalmente se distingue de los métodos sin impacto, como la impresión por inyección de tinta , térmica o láser , que también utilizan un mapa de bits para representar el trabajo impreso. Estas otras tecnologías pueden admitir resoluciones de puntos más altas e imprimir más rápidamente y con menos ruido. A diferencia de otras tecnologías, las impresoras de impacto pueden imprimir en formularios de varias copias , lo que permite realizar varias copias simultáneamente, a menudo en papel de diferentes colores. [5] También puede emplear impresión sin fin utilizando papel continuo plegado en abanico con perforaciones para que cada página se pueda separar fácilmente una de otra.
En 1925, Rudolf Hell inventó el Hellschreiber , uno de los primeros dispositivos de teletipo basado en matriz de puntos similar a un facsímil , [6] patentado en 1929.
Entre 1952 y 1954, Fritz Karl Preikschat presentó cinco solicitudes de patente [7] [8] para su teletipo 7 stylus 35 dot Matrix, también conocida como impresora PKT, [6] un teletipo matricial construido entre 1954 y 1956 en Alemania. Al igual que el Hellschreiber anterior, todavía utilizaba medios electromecánicos de codificación y decodificación, pero utilizaba un método start-stop ( transmisión asíncrona ) en lugar de transmisión síncrona para la comunicación. [6] En 1956, mientras trabajaba en Telefonbau und Normalzeit GmbH ( TuN , más tarde llamado Tenovis ), el dispositivo fue ofrecido al Deutsche Bundespost (Correos alemán), que no mostró interés. Cuando Preikschat emigró a los EE.UU. en 1957, vendió los derechos para utilizar las aplicaciones en cualquier país (excepto EE.UU.) a TuN. El prototipo también se mostró a General Mills en 1957. Un diseño transistorizado mejorado [6] se convirtió en la base de una máquina facsímil de matriz de puntos portátil, que Boeing creó y evaluó para uso militar alrededor de 1966-1967. [9] [10]
IBM comercializó su primera impresora matricial de puntos en 1957, el mismo año en que entró en el mercado la impresora de sublimación de tinta . [12] [13]
En 1968, el fabricante japonés OKI presentó su primera impresora matricial de puntos de impacto en serie (SIDM), la OKI Wiredot . La impresora admitía un generador de caracteres de 128 caracteres con una matriz de impresión de 7 × 5. Estaba dirigida a los mercados gubernamental, financiero, científico y educativo. Por este logro, OKI recibió un premio de la Sociedad de Procesamiento de Información de Japón (IPSJ) en 2013. [14] [15] [16]
En 1970 [17] Digital Equipment Corporation (DEC) introdujo una impresora matricial de puntos de impacto , la LA30 , al igual que Centronics (entonces de Hudson , New Hampshire ): la Centronics 101. [18] [19] [20] La búsqueda de una Un mecanismo de impresión confiable lo llevó a desarrollar una relación con Brother Industries, Ltd de Japón , y a la venta de mecanismos de impresora Brother con la insignia Centronics equipados con un cabezal de impresión Centronics y electrónica Centronics. A diferencia de Digital, Centronics se concentró en el mercado de impresoras de línea de gama baja con sus unidades distintivas. En el proceso, diseñaron la interfaz eléctrica paralela que se convertiría en estándar en la mayoría de las impresoras hasta que comenzó a ser reemplazada por el Bus Serie Universal ( USB ) a finales de los años 1990.
DEC era un proveedor importante, aunque se centraba en el uso con su línea de minicomputadoras PDP. [21] Su impresora matricial de puntos LA30 de 30 caracteres/segundo (CPS), la primera de muchas, se introdujo en 1970. A mediados de la década de 1980, las impresoras matriciales de puntos estaban bajando de precio, [3] [a] y comenzaron a venden más que las impresoras tipo margarita , debido a su mayor velocidad y versatilidad. [22] Apple ImageWriter fue una impresora matricial de puntos de consumo popular desde la década de 1980 hasta mediados de la de 1990.
En las décadas de 1970 y 1980, las impresoras de impacto matriciales se consideraban generalmente la mejor combinación de costo y versatilidad, y hasta la década de 1990 eran, con diferencia, la forma más común de impresora utilizada con computadoras personales y domésticas . [23]
El aumento del número de pines del cabezal de impresión de 7, 8, 9 o 12 pines a 18, 24, 27 o 36 permitió una calidad de impresión superior, que era necesaria para tener éxito en los mercados asiáticos para imprimir caracteres CJKV legibles . [24] La serie LQ de 24 pines de Epson se convirtió en el nuevo estándar de facto, con 24/180 pulgadas (por pasada, 7,5 lpi). Una impresora de 24 pines no sólo podría generar un patrón de puntos más denso en una sola pasada, sino que también podría cubrir un área más grande e imprimir más rápidamente. Aunque la calidad del texto de una impresora de 24 pines todavía era visiblemente inferior a la de una impresora con calidad de letra real , como una impresora de margarita o una impresora láser, la calidad de impresión era muy superior a la de una impresora de 9 pines. A medida que los costos de fabricación disminuyeron, las impresoras de 24 pines reemplazaron gradualmente a las de 9 pines.
A principios de la década de 1990, las impresoras de inyección de tinta se hicieron más comunes como impresoras para PC. [25] [26]
La impresión matricial utiliza un cabezal de impresión que se mueve hacia adelante y hacia atrás, o hacia arriba y hacia abajo, sobre la página e imprime por impacto, golpeando una cinta de tela empapada de tinta contra el papel, de manera muy similar al mecanismo de impresión en Una máquina de escribir . Sin embargo, a diferencia de una máquina de escribir o una impresora de margaritas , las letras se dibujan a partir de una matriz de puntos y, por lo tanto, se pueden producir fuentes variadas y gráficos arbitrarios.
Cada punto es producido por una pequeña varilla de metal, también llamada "alambre" o "pasador", que es impulsada hacia adelante por la potencia de un pequeño electroimán o solenoide , ya sea directamente o mediante pequeñas palancas (trinquetes). [27] Frente a la cinta y el papel hay una pequeña placa guía llamada soporte o protector de máscara de cinta, a veces también llamada mariposa por su forma típica. Está perforado con agujeros que sirven de guía para los pasadores. La placa puede estar hecha de plástico duro o de una joya artificial como zafiro o rubí .
La parte de la impresora que contiene el pin se llama cabezal de impresión. Cuando se ejecuta la impresora, generalmente imprime una línea de texto a la vez. El cabezal de la impresora está sujeto a una barra de metal que garantiza la alineación correcta, pero el posicionamiento horizontal se controla mediante una banda que se sujeta a ruedas dentadas de dos ruedas a cada lado que luego son accionadas por un motor eléctrico. [28] Esta banda puede estar hecha de acero inoxidable, bronce fósforo o aleaciones de cobre-berilio, nailon o diversos materiales sintéticos con un núcleo de nailon retorcido para evitar el estiramiento. La posición real se puede determinar mediante el conteo de muertos mediante un motor paso a paso , un codificador giratorio conectado a una rueda o una banda de plástico transparente con marcas que se lee mediante un sensor óptico en el cabezal de la impresora (común en las impresoras de inyección de tinta ).
Debido a que la impresión implica presión mecánica, las impresoras matriciales pueden crear copias carbón y copias sin carbón . [29]
Aunque casi todas las impresoras de inyección de tinta , térmicas y láser también imprimen puntos muy espaciados en lugar de líneas o caracteres continuos, no es habitual llamarlas impresoras matriciales. [27]
Las impresoras matriciales tienen uno de los costos de impresión por página más bajos. [ cita necesaria ]
Pueden utilizar papel continuo plegado en acordeón con orificios para tractor.
Las impresoras matriciales crean ruido cuando las clavijas o el tipo de letra golpean la cinta contra el papel, [30] y es posible que sea necesario utilizar carcasas insonorizadas en entornos silenciosos.
Solo pueden imprimir gráficos de menor resolución, con un rendimiento de color limitado, una calidad limitada y velocidades más bajas en comparación con las impresoras sin impacto. [31] [32] [33]
Las impresoras matriciales de puntos en serie comunes utilizan un cabezal de impresión que se mueve horizontalmente. [34] Se puede pensar que el cabezal de impresión presenta una sola columna vertical de siete o más pines aproximadamente de la altura de un cuadro de caracteres. En realidad, las clavijas están dispuestas en hasta cuatro columnas ligeramente desplazadas vertical y/o horizontalmente para aumentar la densidad de puntos y la velocidad de impresión mediante el entrelazado sin provocar que las clavijas se atasquen. De este modo, se pueden utilizar hasta 48 pines [35] para formar los caracteres de una línea mientras el cabezal de impresión se mueve horizontalmente. La velocidad de impresión de las impresoras matriciales de puntos en serie con cabezales móviles varía de 30 [36] a 1550 caracteres por segundo (cps) . [37]
En una configuración considerablemente diferente, las llamadas impresoras matriciales de puntos [38] utilizan un cabezal de impresión fijo casi tan ancho como la ruta del papel utilizando una línea horizontal de miles de pines para imprimir. A veces se utilizan dos filas ligeramente desplazadas horizontalmente para mejorar la densidad de puntos efectiva mediante el entrelazado. Si bien siguen orientadas a líneas, estas impresoras para el mercado profesional de trabajo pesado imprimen de manera efectiva una línea completa a la vez mientras el papel avanza debajo del cabezal de impresión. Las impresoras matriciales de líneas son capaces de imprimir mucho más de 1000 cps, lo que da como resultado un rendimiento de hasta 800 páginas por hora.
Una variación de la impresora matricial de puntos fue la impresora de puntos de martillo cruzado, patentada por Seikosha en 1982. [39] El rodillo cilíndrico liso de una impresora convencional fue reemplazado por un cilindro acanalado giratorio. El cabezal de impresión era un simple martillo, con un borde saliente vertical, accionado por un electroimán. Donde el borde vertical del martillo se cruzaba con la flauta horizontal del cilindro, comprimiendo el papel y la cinta entre ellos, se marcaba un solo punto en el papel. Los personajes estaban formados por múltiples puntos.
A diferencia de la matriz de puntos de 5 x 7 de 80 columnas y solo mayúsculas del LA30 , la línea de productos de DEC creció. Nuevos modelos incluidos:
El DECwriter LA30 era un terminal de impresión matricial de 30 caracteres por segundo introducido en 1970 por Digital Equipment Corporation (DEC) de Maynard, Massachusetts [41].
Imprimió 80 columnas de caracteres de matriz de puntos de 7 × 5 solo en mayúsculas en un papel de tamaño único. El cabezal de impresión era impulsado por un motor paso a paso y el papel avanzaba mediante un ruidoso mecanismo de trinquete de solenoide . El LA30 estaba disponible con una interfaz paralela (LA30-P) y una interfaz serie (LA30-S); sin embargo, el LA30 de serie requería el uso de caracteres de relleno durante el retorno de carro. En 1972, estuvo disponible una variación de solo recepción llamada LA30A.
Al LA30 le siguió en 1974 el LA36 , [42] que logró un éxito comercial mucho mayor, [43] convirtiéndose durante un tiempo en el terminal informático de matriz de puntos estándar. El LA36 usaba el mismo cabezal de impresión que el LA30, pero podía imprimir en formularios de cualquier ancho, hasta 132 columnas de formato mixto en papel plegado continuo con barra verde estándar . [43] El carro era movido por un servoaccionamiento mucho más capaz que utilizaba un motor eléctrico de CC y un codificador óptico/ tacómetro . El papel fue movido por un motor paso a paso. El LA36 sólo estaba disponible con una interfaz en serie pero, a diferencia del LA30 anterior, no se requerían caracteres de relleno. Esto fue posible porque, si bien la impresora nunca se comunicó a más de 30 caracteres por segundo, el mecanismo en realidad era capaz de imprimir a 60 caracteres por segundo. Durante el período de retorno del carro, los caracteres se almacenaron en el búfer para su posterior impresión a máxima velocidad durante un período de recuperación. El zumbido de dos tonos producido por la impresión de actualización de 60 caracteres por segundo seguida de la impresión ordinaria de 30 caracteres por segundo fue una característica distintiva del LA36, rápidamente copiada por muchos otros fabricantes hasta bien entrada la década de 1990. Las impresoras matriciales de puntos más eficientes utilizaban esta técnica de almacenamiento en búfer.
Posteriormente, la tecnología digital amplió la línea básica LA36 a una amplia variedad de impresoras matriciales.
La DEC LA50 fue diseñada para ser una impresora "matriz de puntos compacta" [21] . Cuando está en modo gráfico (a diferencia del modo de texto), el cabezal de impresión puede generar imágenes gráficas. Cuando está en modo de gráficos ( mapa de bits ), el LA50 puede recibir e imprimir gráficos en formato Sixel [b] .
El Centronics 101 [44] (introducido en 1970) fue muy innovador y asequible en sus inicios. Algunas especificaciones seleccionadas:
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La IBM 5103 [45] era la única impresora IBM que podía conectarse a la IBM 5100 , una de las primeras computadoras portátiles. La impresión fue de 8 DPI, 10 pasos, 6 LPI y fue capaz de imprimir bidireccionalmente desde un conjunto de 128 caracteres. Se ofrecieron dos modelos: [46] 80 y 120 caracteres por segundo. [47]
El modo de calidad cercana a la de una carta , especificado informalmente como casi lo suficientemente bueno para ser utilizado en una carta comercial [48] , dotó a las impresoras matriciales de puntos de una calidad simulada similar a la de una máquina de escribir. Al utilizar varias pasadas del carro y una mayor densidad de puntos, la impresora podría aumentar la resolución efectiva. En 1985, The New York Times describió el uso de " calidad cercana a la letra, o NLQ" como "sólo un poco de exageración" [3] , pero reconoció que "realmente muestran su material en el área de fuentes, mejoras de impresión y gráficos."
Las impresoras NLQ generalmente se pueden configurar para imprimir en "modo borrador", en cuyo caso se utilizaría una sola pasada del cabezal de impresión por línea. Esto produjo una impresión de menor calidad a una velocidad de salida mucho mayor.
En 1985, PC Magazine escribió "para el usuario medio de ordenadores personales, la matriz de puntos sigue siendo la opción más viable". [11] En ese momento, IBM vendió el MX-80 de Epson como su IBM 5152. [49]
Otra tecnología, la impresión por inyección de tinta , que utiliza el modelo de negocio de la navaja y las hojas de afeitar (regalar el mango de la navaja, ganar dinero con la hoja de afeitar) [50] ha reducido el valor del bajo coste para la impresora: "un precio por mililitro a la par con oro líquido" para la tinta/tóner. [51]
En junio de 1978, se lanzó la Epson TX-80/TP-80, [52] una impresora matricial de 8 pines utilizada principalmente para la computadora Commodore PET . Esta y su sucesora, la MX-80/MP-80 de 9 pines (introducida en 1979-1980), [53] provocaron la popularidad de las impresoras de impacto en el mercado de las computadoras personales. [54] El MX-80 combinaba asequibilidad con salida de texto de buena calidad (para su época). Las primeras impresoras de impacto (incluida la MX) hacían mucho ruido durante el funcionamiento, como resultado del mecanismo similar a un martillo en el cabezal de impresión. El MX-80 incluso inspiró el nombre de una banda de noise rock . [55] La baja densidad de puntos del MX-80 (60 ppp horizontal, 72 ppp vertical) produjo impresiones de una calidad distintiva "computarizada". En comparación con la nítida calidad de una máquina de escribir de una impresora de margarita, la legibilidad de la impresora matricial parecía especialmente mala. En las aplicaciones de oficina, la calidad de la salida era un problema grave, ya que la legibilidad del texto de matriz de puntos se degradaba rápidamente con cada generación de fotocopias .
Inicialmente, el software de mejora de impresoras de terceros ofrecía una solución rápida al problema de calidad. Las estrategias generales fueron:
Algunas impresoras de impacto matriciales más nuevas podrían reproducir imágenes de mapas de bits mediante la capacidad "direccionable por puntos". En 1981, Epson ofreció un kit EPROM de actualización llamado Graftrax para agregarlo a muchas de las primeras impresoras de la serie MX. Los carteles y carteles producidos con software que utilizaba esta capacidad, como Broderbund 's Print Shop , se volvieron omnipresentes en oficinas y escuelas a lo largo de la década de 1980.
A medida que aumentó la velocidad del carro y la densidad de puntos (de 60 ppp a 240 ppp), y algunos agregaron impresión en color, tipos de letra adicionales permitieron al usuario variar la apariencia del texto de las impresiones. Las fuentes con espacio proporcional permitieron a la impresora imitar los anchos de caracteres no uniformes de una máquina tipográfica y también impresiones más oscuras. Las "fuentes descargables por el usuario" funcionaron hasta que se apagó la impresora o se restableció el software. El usuario podría incrustar hasta dos tipos de letra personalizados NLQ además de los tipos de letra integrados (ROM) de la impresora.
La impresora de impacto de escritorio fue reemplazada gradualmente por la impresora de inyección de tinta . Cuando expiraron las patentes de Hewlett-Packard sobre los cabezales de inyección de tinta producidos fotolitográficamente propulsados por vapor, [ ¿cuándo? ] el mecanismo de inyección de tinta estuvo disponible para la industria de las imprentas. Para aplicaciones que no requerían impacto (por ejemplo, impresión de copias carbón), la inyección de tinta era superior en casi todos los aspectos: funcionamiento comparativamente silencioso, velocidad de impresión más rápida y calidad de salida casi tan buena como la de una impresora láser. En 1995, la tecnología de inyección de tinta había superado la tecnología de impacto de matriz de puntos en el mercado principal y relegó la matriz de puntos a aplicaciones de nicho. [56]
A partir de 2021 [update], la tecnología de impacto de matriz de puntos sigue utilizándose en dispositivos y aplicaciones como: [ cita necesaria ]
La impresión térmica las está reemplazando gradualmente en algunas de estas aplicaciones, pero las impresoras de impacto matriciales de tamaño completo todavía se utilizan para imprimir artículos de papelería de varias copias . Por ejemplo, las impresoras de impacto matriciales todavía se utilizan en cajeros de bancos y talleres de reparación de automóviles, y en otras aplicaciones en las que es deseable el uso de papel alimentado por tractor, como el registro de datos y la aviación . La mayoría de estas impresoras ahora vienen con interfaces USB como característica estándar para facilitar las conexiones a computadoras modernas sin puertos heredados.
Las impresoras matriciales y de inyección de tinta comparten una característica clave: ambas crean imágenes a partir de pequeños puntos.
Con una impresora matricial de puntos, un alfiler presiona a través de una cinta para generar un impacto en la página.
Las impresoras de inyección de tinta tienen una señal eléctrica que hace que una cantidad microscópica de tinta salga disparada sobre la página.
Un informe sobre dispositivos periféricos de computadora... las impresoras de impacto generalmente se consideraban la mejor combinación de costo y versatilidad, y hasta la década de 1990 eran...
A principios de la década de 1990, las ventas de impresoras de inyección de tinta iniciaron un crecimiento espectacular que duraría más de diez años.
A principios de la década de 1990, las impresoras de inyección de tinta...
Digital Equipment Corporation (DEC) diseña y fabrica muchos de los dispositivos periféricos que se ofrecen con el PDP-11.
Como diseñador y fabricante de periféricos, DEC puede ofrecer equipos extremadamente confiables... El LA30 DECwriter, un teleimpresor totalmente diseñado y construido por DEC, puede servir como una alternativa al Teletipo.
DEC lanzó el LA36 al mercado en 1974
El LA36 DECwriter II fue el primer éxito comercial de la empresa... El mecanismo de la impresora utiliza una técnica de matriz de puntos para imprimir 132 columnas de texto en formularios informáticos estándar de 14 pulgadas.
dos productos previamente anunciados: las impresoras matriciales bidireccionales IBM 5103 modelos 11 y 12
