La catena di una IBM 1403

Nel lontano 2009 un utente ha pubblicato su Flickr una foto di una catena di una stampante IBM 1403. 

Nella parte che è messa a fuoco ci sono le prime lettere dell'alfabeto, disposte in maniera tale che il loro ordine, visivamente, procede da sinistra a destra. Alcune lettere risultano ribaltate in verticale, come la A e la F, ma C, D ed E si leggono perfettamente, dato che sono simmetriche lungo quell'asse, e in una certa misura anche la B, solo che ha l'occhiello inferiore più piccolo di quello superiore. 

La catena è ripiegata su sé stessa più volte, così sotto si riconoscono i numeri, sopra di nuovo l'alfabeto, ma procedendo da destra a sinistra, con le lettere ribaltate in orizzontale. 

Un utente spiritoso ha commentato: "Le lettere sono tutte all'inverso... Come faceva chiunque a leggerle? :p", dove i due punti seguiti dalla p evocano una persona che fa la linguaccia. 

In realtà le stampanti dei primi computer si basavano sullo stesso meccanismo delle macchine da scrivere o delle telescriventi, che a sua volta derivava dalla tecnica inventata da Gutenberg nel Quattrocento. Non erano in grado di stampare qualunque grafica, ma solo caratteri tipografici. Le lettere e gli altri simboli erano realizzati in rilievo, e ribaltati, su un apposito supporto in metallo. Questo supporto non veniva inchiostrato come nella tecnica tipografica tradizionale, ma battuto sopra un nastro inchiostrato oltre il quale si trovava il foglio. Quindi la forma della lettera ribaltata veniva stampata sul foglio nell'orientamento corretto. 

Mentre le prime macchine da scrivere avevano una lettera o simbolo su ciascun martelletto fisicamente collegato a ciascun tasto, in seguito vennero inventati dei dispositivi elettrici che funzionavano in maniera diversa. Ad esempio nelle macchine da scrivere le lettere in rilievo potevano essere disposte sulla superficie di una sfera, oppure montate a raggera attorno ad un perno centrale. Un impulso elettrico orientava il dispositivo nella maniera opportuna prima di applicare la pressione sul nastro. 

Ma nelle macchine da scrivere l'utente batteva un tasto alla volta, mentre le stampanti dei computer avevano l'esigenza di stampare intere righe contemporaneamente, quindi vennero studiati appositamente sistemi in grado di aumentare la velocità di stampa. 

Nel caso della 1403, i caratteri in rilievo si trovavano su supporti collegati tra di loro a catena. Dalla foto vediamo che su ognuno di questi supporti ci sono due lettere dell'alfabeto, entrambe maiuscole. AB, CD, EF, GH oppure 12, 34, 56 eccetera. Prima della A vediamo che c'è $*. 

Insieme con la I mi sembra che ci sia una &. 

Il fotografo ha provato varie opzioni di messa a fuoco su questo dettaglio, inoltre ha scattato foto ad altri dettagli di apparecchiature simili. 

La IBM 1403 era la stampante di un computer mainframe. Non era un oggetto da scrivania, ma occupava un mobile a sé. Venne lanciata nel 1959. Wikipedia le dedica un articolo in inglese, spagnolo e giapponese, ma non in italiano. 

Era l'epoca in cui solo le aziende potevano permettersi di acquistare un computer, e dovevano dedicargli un'intera stanza: l'unità di calcolo occupava un intero armadio, così come erano parecchio ingombranti le varie unità di memoria, il dispositivo che leggeva le schede perforate, la stampante e chissà che altro. 

Il primo modello della stampante stampava 600 righe di testo al minuto, ossia 10 al secondo. La velocità salì anche a 1400 righe al minuto nei modelli successivi. 

La catena aveva 15 copie del set dei caratteri. 

Dice Wikipedia che nei modelli successivi al posto della catena c'era un "print train": i caratteri anziché essere montati su una catena erano messi in un tracciato. 

La rotazione completa di una catena di 240 caratteri era di 4 decimi di secondo, ma visto che c'erano parecchi duplicati per stampare una singola riga ci voleva meno tempo. 

Sulla catena originale c'erano 48 caratteri ripetuti cinque volte. 

Sulle versioni successive si era deciso di inserire più volte i caratteri più usati e meno volte quelli meno usati. I numeri venivano ripetuti otto volte, le lettere quattro volte e i simboli speciali otto, quattro o due volte, a seconda della frequenza con cui venivano usati. Il punto e la virgola erano fra quelli usati di più, la losanga e il simbolo più-o-meno erano tra quelli usati di meno. 

Chi aveva esigenze particolari poteva ordinare catene speciali con caratteri aggiuntivi: ad esempio le parentesi e il segno più che potevano essere necessari per usi scientifici. 

Le catene di tipo T avevano due copie di 120 caratteri inclusi parecchi simboli speciali. 

Tra i vari hack relativi a questa stampante Wikipedia ne segnala due: c'era chi realizzava delle grafiche abbastanza complesse utilizzando la tecnica dell'Ascii art, ossia disponendo i caratteri a seconda della loro luminosità per formare un disegno; e c'era chi agiva sulla velocità di stampa, variandola per ottenere frequenze diverse e quindi riprodurre una sorta di melodia. 

L'articolo spiega anche quale era il metodo usato in precedenza per costruire stampanti IBM: in ogni posizione di stampa c'era una barra verticale, con sopra l'intero alfabeto in rilievo, più gli altri simboli. Ogni barra veniva alzata finché il carattere da stampare si trovava nella posizione giusta. 

Si trattava di un sistema molto più lento, sostituito poi da un sistema a ruote che permetteva di stampare 150 righe al minuto. 

Questi sistemi usati in precedenza non permettevano la sostituzione del font in blocco, dato che i pezzi dovevano essere smontati uno ad uno. Col sistema della catena bastavano pochi minuti per aprire la stampante, smontare la catena e montarne una nuova col nuovo set di caratteri. 

Su Youtube si può vedere un video realizzato di recente, due anni fa, in cui la 1403 viene presentata da un anziano che l'aveva usata per lavoro, ai suoi tempi. 

Nel video si vedono tutti i martelletti allineati, uno per ciascuna delle posizioni del foglio in cui poteva essere inserito un carattere. I martelletti non si trovavano dietro i caratteri, ma dietro il foglio. Quindi la disposizione era: prima i martelletti, poi il foglio, poi un nastro inchiostrato largo quanto il foglio stesso, che scorreva in verticale, poi la catena coi caratteri, che invece scorreva in orizzontale. 

Per dimostrare quale era la velocità della stampante viene fatta una stampa di prova, utilizzando una scritta in cui lo stesso carattere è ripetuto più e più volte a costruire lettere alte 12 o 7 righe in stile maiuscoletto. 

C'è da dire che il dispositivo era anche molto rumoroso, secondo i nostri standard. 

Delle stampanti a catena avevo già sentito parlare, anche perché in un modo o nell'altro la tecnologia è sopravvissuta fino a tempi recenti: ho una calcolatrice che stampa i calcoli su un rotolino di carta, e al suo interno c'è una catena di gomma coi caratteri in rilievo. 

Di stampanti a barre non ho mai sentito parlare. Cerco su Youtube. Trovo un video ed è fantastico, assurdo, spiazzante. Sono solo 12 secondi, ma si capisce come funzionava il meccanismo. Per stampare lettere diverse, ogni barra della IBM 402 doveva essere alzata ad un'altezza diversa e tutte contemporaneamente per stampare l'intera riga in un colpo solo. Il meccanismo era a vista, quindi nel filmato si vedono tutte queste barre che si muovono ritmicamente, facendo un bel po' di fracasso!

Sul sito Righto si può vedere sia una foto scolorita delle barre per la IBM 405, ma anche una delle ruote della IBM 407. Qui i caratteri in rilievo erano realizzati sul bordo della rotella, orientati in verticale dato che tutte queste rotelle erano affiancate e dovevano comunque stampare una riga per volta. Apparentemente qui non si segue l'ordine alfabetico ma lettere maiuscole e numeri sono mischiati tra di loro. 

Ho cercato qualche articolo dedicato all'ascii art che veniva creata con dispositivi del genere ma non ho trovato niente di preciso. 

In una timeline della ascii art viene citata la IBM 1403 a proposito degli anni 1961-1963. Poco più avanti si parla dei lavori di Kenneth Knowlton.