Impresión de matriz de puntos

Muestra de una impresora Dot Matrix con capacidad de impresión Passbook

Salida de muestra de una impresora matriz de puntos

La impresión de matriz de puntos, a veces llamada impresión de matriz 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 de matriz de puntos suelen utilizar un cabezal de impresión que se mueve hacia adelante y hacia atrás o hacia arriba y hacia abajo en la página e imprime por impacto, golpeando una cinta de tela empapada de tinta contra el papel, como el mecanismo de impresión de una máquina de escribir o impresora de línea. Sin embargo, una impresora de matriz de puntos puede imprimir patrones arbitrarios y no solo caracteres específicos.

La calidad percibida de las impresoras matriciales depende de la resolución vertical y horizontal y de la capacidad de la impresora para superponer puntos adyacentes. Los de 9 pines 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, lo que produce resultados visualmente superiores (calidad cercana a la carta o NLQ), generalmente a costa de la velocidad.

La impresión de matriz de puntos generalmente se distingue de los métodos sin impacto, como la impresión de inyección de tinta, térmica o láser, aunque también pueden usar un mapa de bits para representar el trabajo impreso. También es capaz de emplear la impresión sin fin utilizando papel continuo plegado con perforaciones para que cada página se rompa fácilmente entre sí.

Historia

En 1925, Rudolf Hell inventó el Hellschreiber, uno de los primeros dispositivos de teletipo basado en matriz de puntos similar al facsímil, patentado en 1929.

Entre 1952 y 1954, Fritz Karl Preikschat presentó cinco solicitudes de patente para su teletipo escritor 7 stylus 35 dot matrix también conocido como impresora PKT, un teletipo de matriz de puntos construido entre 1954 y 1956 en Alemania. Al igual que el Hellschreiber anterior, todavía usaba medios electromecánicos de codificación y decodificación, pero usaba un método de inicio y parada (transmisión asíncrona) en lugar de transmisión síncrona para la comunicación. En 1956, mientras trabajaba en Telefonbau und Normalzeit GmbH (TuN, más tarde llamada Tenovis), el dispositivo se ofreció a la Deutsche Bundespost (Oficina de correos alemana), 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 se convirtió en la base para una máquina de fax de matriz de puntos portátil, que Boeing prototipó y evaluó para uso militar alrededor de 1966-1967.

Un Epson MX-80, un modelo clásico que se mantuvo en uso durante muchos años

IBM comercializó su primera impresora matricial en 1957, el mismo año en que la impresora de sublimación de tinta entró en el mercado.

En 1968, el fabricante japonés OKI presentó su primera impresora de matriz de puntos de impacto en serie (SIDM), la OKI Wiredot. La impresora admitía un generador de caracteres para 128 caracteres con una matriz de impresión de 7×5. Estaba dirigido a los mercados gubernamentales, financieros, científicos y educativos. Por este logro, OKI recibió un premio de la Sociedad de Procesamiento de la Información de Japón (IPSJ) en 2013.

En 1970, Digital Equipment Corporation (DEC) presentó una impresora de matriz de puntos de impacto, la LA30, al igual que Centronics (entonces de Hudson, New Hampshire): la Centronics 101. La búsqueda de un mecanismo de impresión confiable la llevó a desarrollar una relación con Brother Industries, Ltd de Japón, y la venta de mecanismos de impresora Brother con distintivo Centronics equipados con un cabezal de impresión Centronics y electrónica Centronics. A diferencia de Digital, Centronics se concentró en el mercado de impresoras 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 Universal Serial Bus (USB) a fines de la década de 1990. La Apple ImageWriter fue una popular impresora matricial de consumo desde la década de 1980 hasta mediados de la de 1990.

En las décadas de 1970 y 1980, las impresoras matriciales generalmente se consideraban la mejor combinación de costo y versatilidad, y hasta la década de 1990 fueron, con mucho, la forma más común de impresora utilizada con computadoras personales y domésticas.

Otro fabricante de impresoras matriciales es Tally. Tally era un fabricante estadounidense líder de impresoras. Fundada en 1949 en Kent, Washington, Estados Unidos por Philip Renshaw, la empresa era un fabricante líder de lectores de cinta perforada. En 1970, Tally desarrolló tecnologías de impresoras matriciales de líneas y se convirtió en líder en la industria de las impresoras. Tally fue reemplazada por TallyGenicom y también TallyGenicom es reemplazada por Tally Dascom desde 2010.

Diseño

Producción típica de una impresora matriz de puntos que opera en proyecto Modo. Esta imagen representa un área de salida de la impresora aproximadamente 4.5 cm × 1,5 cm (1.77 en × 0.59 en) en tamaño

Epson VP-500 Impresora con su tapa removida

La impresión matricial de puntos utiliza un cabezal de impresión que se mueve hacia adelante y hacia atrás, o en un movimiento de arriba a abajo, en la página e imprime por impacto, golpeando una cinta de tela empapada de tinta contra el papel, al igual que la mecanismo de impresión en una máquina de escribir. Sin embargo, a diferencia de una máquina de escribir o una impresora de rueda de margaritas, las letras se extraen de una matriz de puntos y, por lo tanto, se pueden producir fuentes variadas y gráficos arbitrarios.

Cada punto es producido por una diminuta varilla de metal, también llamada "alambre" o "pin", que es impulsado hacia adelante por la potencia de un pequeño electroimán o solenoide, ya sea directamente o a través de pequeñas palancas (trinquetes). Frente a la cinta y el papel hay una pequeña placa guía denominada soporte o protector de máscara de cinta, a veces también llamada mariposa por su forma típica. Está perforado con agujeros para servir como guías 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 denomina cabezal de impresión. Cuando se ejecuta la impresora, generalmente imprime una línea de texto a la vez. El cabezal de la impresora está unido a una barra de metal que asegura la alineación correcta, pero el posicionamiento horizontal está controlado por una banda que se une a ruedas dentadas en dos ruedas a cada lado que luego se accionan con un motor eléctrico. Esta banda puede estar hecha de acero inoxidable, aleaciones de bronce fosforoso o cobre berilio, nailon o varios materiales sintéticos con un núcleo de nailon trenzado para evitar que se estire. La posición real se puede encontrar ya sea por cuenta muerta utilizando un motor paso a paso, un codificador rotatorio conectado a una rueda o una banda de plástico transparente con marcas que se leen 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 de matriz de puntos pueden crear copias al carbón y copias sin carbón.

Aunque casi todas las impresoras de inyección de tinta, térmicas y láser también imprimen puntos muy juntos en lugar de líneas o caracteres continuos, no es habitual llamarlas impresoras matriciales.

Las impresoras matriciales tienen uno de los costos de impresión por página más bajos.

Pueden utilizar papel continuo plegado en acordeón con orificios tractores.

Las impresoras de matriz de puntos crean ruido cuando los pines o el tipo de letra golpean la cinta contra el papel, y es posible que deban usarse gabinetes insonorizantes en entornos silenciosos.

Solo pueden imprimir gráficos de baja resolución, con rendimiento de color limitado, calidad limitada y velocidades más bajas en comparación con las impresoras sin impacto.

Variaciones

Un ejemplo de una impresora de carruaje amplio, diseñada para papel de 14 pulgadas de ancho, mostrada con papel legal cargado (8.5"×14")

Cabeza de impresión de una impresora de 9 pines utilizada (Star NL10)

Las impresoras de matriz de puntos en serie comunes utilizan un cabezal de impresión que se mueve horizontalmente. Se puede pensar que el cabezal de impresión presenta una sola columna vertical de siete o más pines de aproximadamente la altura de un cuadro de caracteres. En realidad, los pines están dispuestos en hasta cuatro columnas ligeramente desplazadas vertical y/o horizontalmente para aumentar la densidad de puntos y la velocidad de impresión a través del intercalado sin que los pines se atasquen. De este modo, se pueden usar hasta 48 pines para formar los caracteres de una línea mientras el cabezal de impresión se mueve horizontalmente. La velocidad de impresión de las impresoras matriciales en serie con cabezales móviles varía de 30 a 1550 cps.

En una configuración considerablemente diferente, las denominadas impresoras matriciales de línea y punto utilizan un cabezal de impresión fijo casi tan ancho como la ruta del papel que utiliza 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 intercalado. Si bien aún están orientadas a la línea, estas impresoras para el mercado profesional de trabajo pesado imprimen efectivamente una línea completa a la vez mientras el papel avanza por debajo del cabezal de impresión. Las impresoras matriciales de línea son capaces de imprimir mucho más de 1000 cps, lo que da como resultado un rendimiento de hasta 800 páginas/hora.

Una variación de la impresora de matriz de puntos fue la impresora de puntos de martillo cruzado, patentada por Seikosha en 1982. El rodillo cilíndrico liso de una impresora convencional fue reemplazado por un cilindro estriado 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 ranura horizontal del cilindro, comprimiendo el papel y la cinta entre ellos, se marcaba un solo punto en el papel. Los caracteres se construyeron a partir de múltiples puntos.