Как работает пишущая машинка?

Если бы я сказал «QWERTYUIOP», вы бы поняли,
о чем я говорю? Ну, если вы когда-либо пользовались пишущей машинкой или
внимательно смотрели на свой компьютер, вы узнаете это странное слово как верхнюю строку букв, идущих
слева направо по всей клавиатуре. Причина, по которой практически все
западные клавиатуры расположены таким странно хаотичным образом,
а не в простом алфавитном порядке, является исторической и связана
с тем, как работают пишущие машинки. Так как же они работают? Давайте поднимем крышку и заглянем внутрь!

Фото: Моя первая портативная ручная пишущая машинка, выпущенная примерно в 1980 году. Обратите внимание на клавиши с QWERTYUIOP. Практически каждая
пишущая машинка и компьютерная клавиатура, когда-либо созданная, использовала эту странную последовательность клавиш.

Что такое пишущая машинка?

Если вам меньше 30, то, скорее всего, вы никогда не
видели пишущую машинку, не говоря уже о том, чтобы ею пользоваться. До того, как
в 1980-х годах персональные компьютеры стали популярными, практически в
каждом офисе на планете (и во многих домах) была одна из этих механических
машинок для письма. Она называется пишущей машинкой, потому что позволяет
писать на странице с помощью элементов шрифта:
металлических брусков
с выпуклыми буквами на них, которые оставляют аккуратные печатные следы на
бумаге. Выпуклые буквы отлиты в обратном порядке, поэтому они правильно печатаются
на странице (точно так же, как игрушечный набор для печати или картофельный отпечаток).

Что происходит при нажатии клавиши?

Вот пишущая машинка со снятой верхней крышкой.
Клавиатура спереди.
Бумага движется справа налево на каретке сзади. Между
ними находится сложная система рычагов
и пружин. Такая пишущая машинка полностью механическая: она приводится в действие
исключительно кончиками пальцев, в ней нет электрических или
электронных деталей.
Ни одного микрочипа не видно!

Итак, как им пользоваться? Основная идея проста: вы нажимаете
клавишу (1), и
прикрепленный к ней рычаг (2) поднимает
другой рычаг, называемый молоточком (3), вверх
по направлению к бумаге. Молоток
имеет на конце металлический стержень. Как только шрифт собирается
коснуться страницы, катушка пропитанной краской ткани, называемая лентой (4), поднимается и зажимает себя между
шрифтом
и бумагой (5), так что шрифт оставляет
печатный отпечаток, когда он
касается
страницы. Когда вы отпускаете клавишу, пружина заставляет молоточек опуститься
обратно в исходное положение. В то же время каретка
(6)
(роликовый механизм, удерживающий бумагу) перемещается на одну позицию влево,
поэтому, когда вы нажимаете следующую клавишу, он не стирает только что
сделанный вами след. Каретка продолжает двигаться по мере того, как вы печатаете, пока вы не доберетесь до
правого края
бумаги. Затем раздается звонок, и вам нужно нажать рычаг возврата каретки (7). Это переворачивает бумагу
и
возвращает каретку в начало следующей строки.

Фото: Еще два вида молоточков в
пишущей машинке. Слева: Вид сверху на машину с клавиатурой слева.
На каждом молоточке есть два символа. Обычно
нижний символ (строчная буква, цифра или символ) ударяет по странице.
Если нажать клавишу Shift, каретка наклоняется вверх и назад, так что верхний символ (заглавная
буква или символ) ударяет по бумаге. Обратите внимание на ряды рычагов, которые
наклоняют молоточки к странице, когда вы нажимаете клавишу. Справа: Крупный план
молоточков. На этой фотографии вы также можете увидеть пружины, которые возвращают молоточки в исходное положение, когда их отпускают (между серебристыми ножками молоточков).

Ручные и электрические пишущие машинки

Фото: Типичная электрическая пишущая машинка.
Эта модель датируется концом 1990-х годов.

Первые пишущие машинки (и большинство портативных пишущих машинок, как
оранжевая,
показанная на наших первых нескольких фотографиях) были полностью механическими.
Механическая пишущая машинка — это машина:
все
приводится в действие
силой пальцев. Сила ваших пальцев — это то, что заставляет чернила появляться на
странице. Вот почему механические пишущие машинки часто производят довольно
неустойчивое, неравномерное качество печати — потому что трудно нажимать клавиши с
одинаковой силой все время. Когда в середине 20-го века электрические,
полуэлектрические и электронные
пишущие машинки стали популярными, они автоматизировали многие
из действий, которые раньше машинистке приходилось делать вручную.

Большинство электрических пишущих машинок отказываются от системы рычагов и
печатных молоточков. В некоторых моделях шрифт устанавливается на поверхности
вращающегося колеса, называемого мячом для гольфа. В других
моделях используется ромашка, которая выглядит как
маленький цветок, с шрифтом, расходящимся от конца, как лепестки. Клавиши
на клавиатуре фактически являются электрическими переключателями, которые заставляют мяч
для гольфа или ромашку вращаться в нужное положение, а затем прижимают
ленту к странице. Поскольку шрифт отбивается под электрическим
управлением, каждая буква ударяет по странице
с одинаковой силой, поэтому большим преимуществом электрических пишущих машинок является их
гораздо более четкое, аккуратное и равномерное качество печати.

Фото: Пластиковая ромашка от электрической пишущей машинки (маленькое фото, врезка справа) размером примерно с ладонь. Каждый символ находится на отдельном «лепестке» колеса. Заглавные и строчные версии каждой буквы также находятся на отдельных лепестках (в отличие от механической пишущей машинки, где заглавные и строчные буквы находятся на одном и том же молоточке). В ручной пишущей машинке шрифт
фиксирован и его невозможно изменить.
Одним из больших преимуществ такой электрической пишущей машинки является то, что вы можете изменить шрифт,
просто заменив ромашку. Эта печатает шрифт Courier размером 10 пунктов.

Есть еще одно большое отличие от ручных пишущих машинок. В
ручной пишущей машинке механизм печатающего молотка остается неподвижным, в то время как
бумага (обернутая вокруг резинового валика на каретке, известной как
валик) постепенно перемещается влево
. В электрической пишущей машинке бумага и каретка остаются неподвижными,
в то время как мяч для гольфа или ромашка постепенно перемещаются вправо. Когда вы
достигаете конца строки, вы нажимаете
клавишу возврата каретки. Мяч для гольфа или ромашка со свистом возвращается в
крайнее левое положение, и бумага поворачивается на строку вверх.

Чернильные пальцы

Если у вас есть струйный или лазерный принтер,
он получает чернила из картриджа; струйные принтеры используют настоящие жидкие чернила, в то время как лазеры используют своего рода тонко измельченные
твердые чернила, называемые тонером. А как насчет пишущих машинок? Они не используют ни то, ни другое. Их «чернила» пропитывают очень длинную
катушку ленты. Когда вы печатаете, хитроумный механизм перематывает ленту с катушки с одной стороны на катушку
с другой. Как только вся катушка протянута, натяжение в катушке активирует переключатель, и лента подается
обратно в противоположном направлении. Со временем лента проходит туда и обратно бесчисленное количество раз. Каждый кусок
ткани снова и снова подвергается ударам молотков, постепенно теряя чернила, поэтому слова, которые вы печатаете, медленно
выцветают из черного в серый. Я раньше использовал ленты, пока они не выцвели почти до невидимости, как вы можете
ясно увидеть на фотографии ниже. Когда лента изнашивается, вы покупаете совершенно новую катушку. Чтобы сделать жизнь еще более
сложной, разные модели пишущих машинок выпускались с разными
типами лент («группами»), поэтому та, которая работала на определенной машине (например, «группа 9»), не работала на другой.

Фото: Ленточный механизм в моей пишущей машинке. Вы можете видеть, что большая часть ленты находится
слева и подается на пустую катушку справа. Лента продевается через своего рода
затворный механизм в центре, который удерживает ее точно в нужном месте под молоточками. Обратите внимание на черно-красную
двухцветную ленту на этой машинке. Нажимая рычаг на клавиатуре, вы заставляете ленту подниматься
выше, когда молоточки выдвигаются вперед, так что молоточки ударяют по нижней красной секции, создавая красные буквы
на странице. Все в пишущей машинке механически гениально!

Ошибаясь

Ошибки при печати — одна из самых больших проблем механических
пишущих машинок. Если
вы нажали не на ту клавишу, уже слишком поздно: вы оставили
на странице неизгладимый след.
Точно так же, если вы передумали писать, вы
не сможете легко стереть написанное. Есть три способа обойти
эту трудность. Один из них — использовать специальный ластик для удаления
следов от набора. Он работает так же, как ластик для карандашей, но стирает чернила вместо
карандаша. Другой вариант — использовать корректирующую жидкость, например Liquid
Paper или
Tippex (по сути, быстросохнущую белую краску, которая скрывает ваши
ошибки). Когда появились электрические пишущие машинки, они предложили гораздо более
удобный третий вариант: многие из них имели функцию автокоррекции.
Это вторая лента, сделанная из пластика с белыми чернилами,
отпечатанными на ней. Если вы нажмете кнопку автокоррекции на усовершенствованной
электрической пишущей машинке, печатающий механизм переместится на одну позицию назад и
автоматически
перезапишет последнюю напечатанную вами клавишу с помощью белой ленты. Так что если вы
по ошибке набрали H и нажали автокоррекцию, машина вернется на один
символ назад и напечатает белую H поверх черной — фактически
удалив ее со страницы. Затем вы сможете напечатать другой символ поверх
.

Фото: Типичная офисная пишущая машинка времен Второй мировой войны. Фото
Артура Ротштейна, Управление военной информации, предоставлено Библиотекой Конгресса, Отделом эстампов и фотографий.

Электронные пишущие машинки оставили ошибки при печати в прошлом.
Они фактически являются промежуточным звеном между пишущими машинками и
компьютерами: они выглядят как пишущие машинки, но имеют
полностью электрическую клавиатуру
и работают как компьютеры.
У них часто есть небольшой ЖК-дисплей, и буквы,
которые вы печатаете, появляются там первыми. Вы можете легко исправить свои ошибки на
дисплее, прежде чем что-либо распечатать. Некоторые электронные пишущие машинки
(например, популярная серия Canon Starwriter) имеют большую внутреннюю память
и экран, достаточно большой, чтобы отображать около восьми или десяти строк текста. Вы
можете набрать несколько страниц текста в память
и поиграться с форматированием, так же, как вы можете это сделать на компьютере.
Когда вы, наконец, будете удовлетворены тем, что написали, вы можете распечатать
текст или сохранить его на дискете.

Фото: Canon Starwriter: типичная электронная
пишущая машинка.
Эта модель датируется серединой 1990-х годов.
В ней нет ленты. За ЖК-дисплеем
находится современный струйный принтер.

В наши дни компьютеры есть у гораздо большего количества людей, и вряд ли кто-то пользуется
механическими пишущими машинками. Действительно, сейчас
распознавание речи
настолько продвинуто, что некоторые люди даже не пользуются клавиатурой! Но пишущие машинки сыграли
решающую роль в развитии персональных
компьютеров. Вся идея персонального компьютера (машины, в которую
вы вводите «входные данные» и ждете, пока на экране появится написанный «выходной сигнал»)
по сути основана на пишущей машинке. Вы сидите за клавиатурой и стучите
по одной букве за раз. Если вы используете текстовый процессор, то то, что вы видите на
экране — буквы, медленно появляющиеся и движущиеся к правой стороне страницы
по мере того, как вы печатаете, — это именно то, что вы увидели бы на бумаге в
пишущей машинке.

Почему клавиатуры имеют такую ​​странную раскладку QWERTY?

Итак, вернемся к загадке, с которой мы начали: почему клавиши на
пишущей машинке или компьютерной клавиатуре расположены таким странным образом? Почему не более разумным образом? Если вы когда-либо быстро печатали на
механической пишущей машинке, вы знаете причину: молоточки движутся вверх и вниз так быстро, что могут столкнуться и заклинить друг друга. Затем вам приходится лезть в недра машины, чтобы распутать их, при этом выпачкав себя чернилами и маслом. Чтобы снизить риск этого , конструктор первой популярной пишущей машинки Кристофер Лэтем Шоулз (1819–1890) перестроил клавиатуру так, чтобы часто используемые буквы были широко разнесены. Например, если вы очень быстро набираете слово ВЕРОЯТНО, вашим пальцам приходится постоянно перескакивать с одной стороны клавиатуры на другую, когда вы переходите от одной клавиши к другой. Это дает каждому молоточку время опуститься и освободить дорогу следующему молоточку, который вот-вот поднимется, что снижает риск заклинивания. Теперь компьютерные клавиатуры полностью электронные, нет никаких причин сохранять раскладку QWERTY. Мы сохраняем ее, потому что большинство людей ее знают — и ни по какой другой причине. Это очаровательная причуда истории — и пусть она долго таковой остается!

Иллюстрация: Современные пишущие машинки, несомненно, произошли от пишущей машинки, запатентованной Кристофером Лэтемом Шоулзом в 1896 году. Вы можете видеть клавиши спереди, молоточки, расположенные по кругу под кареткой, и катушки с лентой на крайнем левом и правом углах.
Иллюстрация из патента США 559,756: Пишущая машинка Кристофера Лэтема Шоулза предоставлена ​​Патентным и товарным знакам США.

Это всего лишь набросок патента; на самом деле ранние пишущие машинки выглядели примерно так (урезанная модель, насчитывающая всего около 20 клавиш). Присмотритесь, и вы увидите, что нажатие на грубые клавиши тянет вниз эти тонкие проволочные рычаги, которые подталкивают молоточки к бумаге, обычно обернутой вокруг цилиндра сверху.

Фото: Модель ранней пишущей машинки (похожей на
конструкцию Latham Sholes). Фото Harris & Ewing предоставлено Библиотекой Конгресса, Отделом печати и фотографий.

Не хотите читать наши статьи? Попробуйте вместо этого послушать

Если вы предпочитаете слушать наши статьи, а не читать их, подпишитесь на наш новый подкаст
на Apple Podcasts,
Spotify,
Amazon,
Podchaser
или в вашем любимом приложении для подкастов или слушайте ниже:

Узнать больше

На этом сайте

• Компьютерные клавиатуры
• Лазерные принтеры
• Копировальные аппараты
• Печать (традиционная чернильная и шрифтовая печать)

На других сайтах

• Виртуальный музей старинных пишущих машинок: великолепный сайт с замечательными фотографиями и информацией о старых пишущих машинках.
• Пишущие машинки: Музей науки Великобритании. Хорошая краткая история пишущих машинок с фотографиями некоторых ранних моделей. [Архивировано через Wayback Machine.]

Статьи

• Вернуться к шрифту: как последняя мастерская по ремонту пишущих машинок в Гоа бросила вызов цифровой эпохе Криселл Д’Сильва Диас. The Guardian, 8 июня 2021 г. Будущее неопределенно для одного из последних оставшихся в Индии механиков по ремонту пишущих машинок.
• Почти 40 лет оттачивал мастерство в пишущих машинках, а теперь передаю ключи Кори Килганнона. The New York Times. 27 декабря 2013 г. Об уходе на пенсию Бино Гана, владельца Typewriters ‘N Things и одного из самых известных мастеров по ремонту пишущих машинок в Нью-Йорке.
• Я ТОМ. Мне нравится ПЕЧАТАТЬ. Слышите? Том Хэнкс. The New York Times. 3 августа 2013 г. Кинозвезда рассказывает о своей любви к ручным пишущим машинкам.
• Пять причин продолжать пользоваться пишущей машинкой, Джерри Холт, BBC News Magazine, 20 ноября 2012 г. Является ли возвращение к печати традиционным, модным, практичным или ретро-стилем?
• Клик, клак, динь! Вздох…
  Джессика Брудер. The New York Times, 30 марта 2011 г. Простота, свобода от отвлекающих факторов в сети и преданность тому, что вы пишете, — вот лишь некоторые из преимуществ, которые цифровое поколение обнаружило в аналоговых пишущих машинках.
• Пишущая машинка — ужасная вещь, которую нужно выбрасывать, Пол Уоллич. IEEE Spectrum, 28 февраля 2011 г. Нужна ли вашему компьютеру новая клавиатура? Ручная пишущая машинка — не самое очевидное решение, но это, безусловно, вариант для изобретательных хакеров.
• Почему пишущие машинки лучше компьютеров. Автор: Нил Хэллоус, BBC News, 30 мая 2008 г. Почему некоторые люди (в том числе ряд известных писателей) по-прежнему предпочитают пишущие машинки компьютерам.
• Цифровой мир прочно обосновался Билл Томпсон: BBC News, 18 ноября 2009 г. Вдумчивый британский обозреватель технологий размышляет о переходе от пишущих машинок к компьютерам.

Книги

• «The Typewriter Sketchbook» Пола Роберта. Lulu, 2007. Прекрасная книга о ранней истории пишущих машинок, выпущенная Виртуальным музеем пишущих машинок (см. выше).
• Пишущая машинка: иллюстрированная история от Typewriter Topics. Дувр, 2000. Краткое иллюстрированное руководство по старым пишущим машинкам.
• «Старинные пишущие машинки: от Creed до QWERTY» Майкла Адлера. Шиффер, 2007. Иллюстрированная история с подробной информацией о старых марках и моделях, которая понравится коллекционерам и энтузиастам.
• «Железный каприз: фрагментарная история машинописи» Даррена Вершлера-Генри. Cornell University Press, 2007. Абсолютно не история пишущих машинок, а скорее руководство о том, как письмо на пишущих машинках стало частью нашей культуры. Не та книга, к которой стоит обращаться, если вы хотите изучать историю пишущих машинок.

Патенты

Для тех из вас, кто более технически подкован, эти три патента показывают, как идеи Кристофера Лэтема Шоулза развивались и совершенствовались в 1880-х и 1890-х годах:

• Патент США 418,239: Пишущая машинка Кристофера Лэтема Шоулза. Выдан 31 декабря 1889 года. Самый ранний патент на пишущую машинку Лэтема Шоулза.
• Патент США 558,428: Пишущая машинка Кристофера Лэтема Шоулза. Выдан 14 апреля 1896 года. Более сложная пишущая машинка.
• Патент США 559,756: Пишущая машинка Кристофера Лэтема Шоулза. Выдан 5 мая 1896 года. В третьем патенте мы видим, что пишущая машинка приобретает отчетливо современную форму: механизм теперь очень похож на «современную» портативную пишущую машинку, описанную ранее в этой статье.

А вот несколько интересных более поздних патентов:

• Патент США 681,957: Электрическая пишущая машинка Джорджа Энниса. Выдан 3 сентября 1901 года. Одна из первых печатных машинок с электрическим управлением и самая ранняя из тех, что я нашел в базе данных USPTO. Эта машина предшествовала Blickensderfer, которую авторы Википедии (ошибочно) считали первой электрической пишущей машинкой. Патент Энниса был первоначально подан 24 марта 1900 года.
• Патент США US2,247,275: Автоматическая моторизованная пишущая машинка Артура Бакли. Выдан 24 июня 1941 года. Ранний образец частично механической, частично электрической, частично пневматической пишущей машинки.
• Патент США US2,684,745: Телетайп Эдвина Блоджетта, IBM. Выдан 27 июля 1954 года. Предшественник факсимильного аппарата, который мог отправлять и получать сообщения между двумя разными местами. Это относительно поздний пример.
• Патент США 2,919,002: Механизм выбора для одноэлементной пишущей машинки Леона Палмера. Выдан 29 декабря 1959 года. Основной патент, охватывающий классическую пишущую машинку IBM Selectric («мяч для гольфа»). Несмотря на электрическое управление, эта машина была произведением механического гения: мяч для гольфа управлялся сложным шкивным и ленточным механизмом.