Imprimante (informatique)

Le choix de la technologie d’impression a une grande incidence sur le coût de l’imprimante et le coût d’utilisation, la vitesse, la qualité et la permanence des documents, et le bruit. Certaines technologies d’impression ne fonctionnent pas avec certains types de supports physiques, comme le papier carbone ou les transparents.

Un deuxième aspect de la technologie d’impression, souvent oublié, est la résistance à l’altération : l’encre liquide, comme celle d’une tête à jet d’encre ou d’un ruban de tissu, est absorbée par les fibres du papier, de sorte que les documents imprimés avec de l’encre liquide sont plus difficiles à altérer que les documents imprimés avec du toner ou des encres solides, qui ne pénètrent pas sous la surface du papier.

Les chèques peuvent être imprimés avec de l’encre liquide ou sur du papier à chèque spécial avec un ancrage de toner, de sorte que les altérations peuvent être détectées. La partie inférieure lisible par une machine d’un chèque doit être imprimée avec du toner ou de l’encre MICR. Les banques et autres chambres de compensation emploient des équipements d’automatisation qui dépendent du flux magnétique de ces caractères spécialement imprimés pour fonctionner correctement.

Technologie d’impression moderneEdit

Les technologies d’impression suivantes se retrouvent couramment dans les imprimantes modernes :

Imprimantes à base de tonerEdit

Une imprimante laser produit rapidement du texte et des graphiques de haute qualité. Comme les photocopieurs numériques et les imprimantes multifonctions (MFP), les imprimantes laser utilisent un processus d’impression xérographique mais diffèrent des photocopieurs analogiques en ce que l’image est produite par le balayage direct d’un faisceau laser sur le photorécepteur de l’imprimante.

Une autre imprimante à base de toner est l’imprimante LED qui utilise un réseau de LED au lieu d’un laser pour provoquer l’adhésion du toner au tambour d’impression.

Imprimantes à jet d’encre liquideEdit

Cartouche d’encre liquide de l’imprimante à jet d’encre Hewlett-Packard HP 845C

HP Deskjet, une imprimante à jet d’encre

Les imprimantes à jet d’encre fonctionnent en propulsant des gouttelettes d’encre liquide de taille variable sur des pages de presque toutes tailles. Elles constituent le type le plus courant d’imprimante informatique utilisé par les consommateurs.

Imprimantes à encre solideEdit

Les imprimantes à encre solide, également appelées imprimantes à encre à changement de phase ou à encre thermofusible, sont un type d’imprimante à transfert thermique, d’imprimante à feuilles graphiques ou d’imprimante 3D . Elles utilisent des bâtons solides, des crayons, des perles ou des matériaux d’encre granulaires. Les encres courantes sont des encres de couleur CMYK, dont la consistance est similaire à celle de la cire de bougie, qui sont fondues et introduites dans une tête d’impression actionnée par un cristal piézoélectrique. Une tête d’impression à transfert thermique projette l’encre liquide sur un tambour rotatif recouvert d’huile. Le papier passe ensuite sur le tambour d’impression, et l’image est immédiatement transférée, ou transfixée, sur la page. Les imprimantes à encre solide sont le plus souvent utilisées comme imprimantes de bureau en couleur et sont excellentes pour imprimer sur des transparents et autres supports non poreux. Les imprimantes à encre solide peuvent produire d’excellents résultats avec du texte et des images. Certaines imprimantes à encre solide ont évolué pour imprimer des modèles 3D. Les coûts d’acquisition et de fonctionnement sont similaires à ceux des imprimantes laser. Parmi les inconvénients de cette technologie figurent une consommation d’énergie élevée et de longs temps de préchauffage à partir d’un état froid. En outre, certains utilisateurs se plaignent que les impressions obtenues sont difficiles à écrire, car la cire a tendance à repousser les encres des stylos, et qu’elles sont difficiles à faire passer dans les chargeurs automatiques de documents, mais ces caractéristiques ont été considérablement réduites dans les modèles ultérieurs. Ce type d’imprimante à transfert thermique n’est disponible que chez un seul fabricant, Xerox, dans le cadre de sa gamme d’imprimantes de bureau Xerox Phaser. Auparavant, les imprimantes à encre solide étaient fabriquées par Tektronix, mais Tektronix a vendu l’activité d’impression à Xerox en 2001.

Imprimantes à sublimation de colorantModifié

Une cartouche à sublimation démontée

Une imprimante à sublimation (ou imprimante à sublimation) est une imprimante qui emploie un procédé d’impression utilisant la chaleur pour transférer un colorant sur un support tel qu’une carte plastique, un papier ou une toile. Le procédé consiste généralement à déposer une couleur à la fois à l’aide d’un ruban muni de panneaux de couleur. Les imprimantes à colorant sont principalement destinées aux applications couleur de haute qualité, notamment la photographie couleur, et sont moins adaptées au texte. Alors qu’elles étaient autrefois la province des imprimeries haut de gamme, les imprimantes à sublimation sont maintenant de plus en plus utilisées comme imprimantes photo dédiées aux consommateurs.

Imprimantes thermiquesEdit

Imprimante de reçus imprimant une timeline Twitter

Les imprimantes thermiques fonctionnent en chauffant sélectivement des régions de papier spécial sensible à la chaleur. Les imprimantes thermiques monochromes sont utilisées dans les caisses enregistreuses, les distributeurs automatiques de billets, les distributeurs d’essence et certains anciens télécopieurs bon marché. Il est possible d’obtenir des couleurs avec des papiers spéciaux et des températures et des taux de chauffage différents pour les différentes couleurs ; ces feuilles colorées ne sont pas nécessaires pour les sorties en noir et blanc. Un exemple est le Zink (un portmanteau de « zéro encre »).

Technologies d’impression obsolètes et à usage spécialEdit

Epson MX-80, un modèle populaire d’imprimante matricielle utilisé pendant de nombreuses années

Les technologies suivantes sont soit obsolètes, soit limitées à des applications spéciales bien que la plupart aient été, à un moment donné, largement utilisées.

Imprimantes à impactEdit

Les imprimantes à impact reposent sur un impact forcé pour transférer l’encre sur le support. L’imprimante à impact utilise une tête d’impression qui frappe la surface du ruban d’encre, pressant le ruban d’encre contre le papier (semblable à l’action d’une machine à écrire), ou, plus rarement, frappe le dos du papier, pressant le papier contre le ruban d’encre (l’IBM 1403 par exemple). Toutes ces imprimantes, à l’exception de l’imprimante matricielle, reposent sur l’utilisation de caractères entièrement formés, des formes de lettres qui représentent chacun des caractères que l’imprimante est capable d’imprimer. En outre, la plupart de ces imprimantes étaient limitées à l’impression monochrome, ou parfois bicolore, dans un seul caractère à la fois, bien que la mise en gras et le soulignement du texte puissent être effectués par « surimpression », c’est-à-dire en imprimant deux impressions ou plus, soit à la même position du caractère, soit légèrement décalées. Les imprimantes à impact comprennent les imprimantes dérivées des machines à écrire, les imprimantes dérivées des téléscripteurs, les imprimantes à marguerite, les imprimantes à matrice de points et les imprimantes à ligne. Les imprimantes matricielles restent couramment utilisées dans les entreprises où des formulaires en plusieurs parties sont imprimés. Une vue d’ensemble de l’impression par impact contient une description détaillée de plusieurs des technologies utilisées.

Imprimantes dérivées de machines à écrireModifier

élément d’impression de boule de caractères provenant d’une imprimante de type Selectric d’IBM

Plusieurs imprimantes informatiques différentes étaient simplement des versions contrôlables par ordinateur de machines à écrire électriques existantes. La Friden Flexowriter et les imprimantes basées sur la Selectric d’IBM en étaient les exemples les plus courants. La Flexowriter imprimait à l’aide d’un mécanisme de barre d’écriture classique, tandis que la Selectric utilisait le mécanisme d’impression « balle de golf » bien connu d’IBM. Dans les deux cas, la lettre frappait un ruban qui était pressé contre le papier, imprimant un caractère à la fois. La vitesse maximale de l’imprimante Selectric (la plus rapide des deux) était de 15,5 caractères par seconde.

Imprimantes dérivées du téléimprimeurEdit

Le téléimprimeur commun pouvait facilement être interfacé avec l’ordinateur et devint très populaire, sauf pour les ordinateurs fabriqués par IBM. Certains modèles utilisaient une « boîte à caractères » qui était positionnée, dans les axes X et Y, par un mécanisme, et la forme de lettre sélectionnée était frappée par un marteau. D’autres utilisaient un cylindre d’impression, de la même manière que les machines à écrire Selectric utilisaient leur boule d’impression. Dans les deux cas, la forme de la lettre frappait ensuite un ruban pour l’imprimer. La plupart des téléimprimeurs fonctionnaient à dix caractères par seconde, bien que quelques-uns aient atteint 15 CPS.

Imprimantes à margueriteEdit

Élément d’impression « marguerite »

Les imprimantes à marguerite fonctionnent à peu près de la même manière qu’une machine à écrire. Un marteau frappe une roue avec des pétales, la « marguerite », chaque pétale contenant une forme de lettre à son extrémité. La forme de la lettre frappe un ruban d’encre, déposant l’encre sur la page et imprimant ainsi un caractère. En faisant tourner la marguerite, on peut sélectionner différents caractères à imprimer. Ces imprimantes étaient également appelées imprimantes de qualité lettre car elles pouvaient produire un texte aussi clair et net qu’une machine à écrire. Les imprimantes de qualité lettre les plus rapides imprimaient à 30 caractères par seconde.

Imprimantes matriciellesEdit

Échantillon de sortie d’une imprimante matricielle à 9 broches (un caractère développé pour montrer les détails)

Le terme imprimante matricielle est utilisé pour les imprimantes à impact qui utilisent une matrice de petites broches pour transférer l’encre sur la page. L’avantage de l’imprimante matricielle par rapport aux autres imprimantes à impact est qu’elle peut produire des images graphiques en plus du texte ; cependant, le texte est généralement de moins bonne qualité que les imprimantes à impact qui utilisent des formes de lettres (caractères).

Les imprimantes matricielles peuvent être globalement divisées en deux grandes classes :

• Imprimantes à fil balistique
• Imprimantes à énergie stockée

Les imprimantes matricielles peuvent être soit à base de caractères, soit à base de lignes (c’est-à-dire une seule série horizontale de pixels à travers la page), en se référant à la configuration de la tête d’impression.

Dans les années 1970 et 1980, les imprimantes matricielles étaient l’un des types d’imprimantes les plus courants utilisés pour un usage général, par exemple à la maison et dans les petits bureaux. Ces imprimantes avaient normalement 9 ou 24 broches sur la tête d’impression (il existait aussi des premières imprimantes à 7 broches, qui n’imprimaient pas les descendantes). Au début de l’ère des ordinateurs domestiques, une gamme d’imprimantes a été fabriquée sous de nombreuses marques, comme la Commodore VIC-1525, qui utilisait le système Seikosha Uni-Hammer. Ce système utilisait un solénoïde unique avec un percuteur oblique qui était actionné 7 fois pour chaque colonne de 7 pixels verticaux alors que la tête se déplaçait à une vitesse constante. L’angle du percuteur alignait les points verticalement même si la tête s’était déplacée d’un espacement de point dans le temps. La position verticale des points était contrôlée par un plateau synchronisé à nervures longitudinales situé derrière le papier, qui tournait rapidement, une nervure se déplaçant verticalement de sept espacements de points dans le temps nécessaire pour imprimer une colonne de pixels. Les têtes d’impression à 24 broches étaient capables d’imprimer à une qualité supérieure et ont commencé à offrir des styles de caractères supplémentaires et ont été commercialisées sous le nom de Near Letter Quality par certains vendeurs. Une fois que le prix des imprimantes à jet d’encre a chuté au point où elles étaient compétitives avec les imprimantes matricielles, les imprimantes matricielles ont commencé à tomber en désuétude pour un usage général.

Certaines imprimantes matricielles, telles que la NEC P6300, peuvent être mises à niveau pour imprimer en couleur. Cela est possible grâce à l’utilisation d’un ruban à quatre couleurs monté sur un mécanisme (fourni dans un kit de mise à niveau qui remplace le mécanisme de ruban noir standard après l’installation) qui élève et abaisse les rubans selon les besoins. Les graphiques en couleur sont généralement imprimés en quatre passages à la résolution standard, ce qui ralentit considérablement l’impression. Par conséquent, les graphiques en couleur peuvent prendre jusqu’à quatre fois plus de temps à imprimer que les graphiques monochromes standard, ou jusqu’à 8 à 16 fois plus de temps en mode haute résolution.

Les imprimantes matricielles à points sont encore couramment utilisées dans des applications à faible coût et de faible qualité, comme les caisses enregistreuses, ou dans des applications exigeantes à très haut volume, comme l’impression de factures. L’impression par impact, contrairement à l’impression laser, permet d’appliquer la pression de la tête d’impression sur une pile de deux formulaires ou plus pour imprimer des documents en plusieurs parties, tels que des factures de vente et des reçus de carte de crédit, en utilisant une papeterie continue avec du papier autocopiant. Elle présente également des avantages en matière de sécurité, car l’encre imprimée de force dans une matrice de papier est plus difficile à effacer de manière invisible. Les imprimantes matricielles ont été supplantées même en tant qu’imprimantes de reçus après la fin du XXe siècle.

Imprimantes ligneEdit

Les imprimantes ligne impriment une ligne entière de texte à la fois. Quatre conceptions principales existent.

Tambour d’impression de l’imprimante à tambour

• Imprimantes à tambour, où un tambour rotatif monté horizontalement porte l’ensemble des caractères de l’imprimante répétés dans chaque position de caractères imprimables. L’imprimante IBM 1132 est un exemple d’imprimante à tambour. Les imprimantes à tambour se retrouvent également dans les machines à additionner et autres imprimantes numériques (POS), les dimensions sont compactes car seule une douzaine de caractères doit être supportée.

Imprimante de ligne IBM 1403

• Imprimantes à chaîne ou à train, où le jeu de caractères est disposé plusieurs fois autour d’une chaîne reliée ou d’un ensemble de morceaux de caractères dans une piste se déplaçant horizontalement devant la ligne d’impression. L’IBM 1403 est peut-être la plus populaire et existe à la fois en version chaîne et en version train. L’imprimante à bande est une variante ultérieure où les caractères sont gaufrés sur une bande d’acier flexible. La LP27 de Digital Equipment Corporation est une imprimante à bande.
• Les imprimantes à barres, où le jeu de caractères est attaché à une barre solide qui se déplace horizontalement le long de la ligne d’impression, comme l’IBM 1443.
• Une quatrième conception, utilisée principalement sur les toutes premières imprimantes comme l’IBM 402, comporte des barres de caractères indépendantes, une pour chaque position imprimable. Chaque barre contient le jeu de caractères à imprimer. Les barres se déplacent verticalement pour positionner le caractère à imprimer devant le marteau d’impression.

Dans chaque cas, pour imprimer une ligne, des marteaux chronométrés avec précision frappent contre le dos du papier au moment exact où le bon caractère à imprimer passe devant le papier. Le papier avance contre un ruban qui appuie ensuite sur la forme du caractère et l’impression de la forme du caractère est imprimée sur le papier. Chaque système peut présenter de légers problèmes de synchronisation, qui peuvent entraîner un léger désalignement des caractères imprimés. Dans le cas des imprimantes à tambour ou à barres d’écriture, il s’agit d’un désalignement vertical, les caractères étant imprimés légèrement au-dessus ou au-dessous du reste de la ligne. Dans les imprimantes à chaîne ou à barres, le désalignement était horizontal, les caractères imprimés étant rapprochés ou éloignés les uns des autres. Ce phénomène était beaucoup moins visible pour la vision humaine que le désalignement vertical, où les caractères semblaient rebondir sur la ligne, et étaient donc considérés comme des imprimés de meilleure qualité.

• Les imprimantes à peigne, également appelées imprimantes matricielles ligne, représentent la cinquième conception majeure. Ces imprimantes sont un hybride de l’impression matricielle par points et de l’impression par lignes. Dans ces imprimantes, un peigne de marteaux imprime une partie d’une rangée de pixels à la fois, par exemple tous les huit pixels. En déplaçant légèrement le peigne d’avant en arrière, la rangée entière de pixels peut être imprimée, en poursuivant l’exemple, en seulement huit cycles. Le papier avance alors et la rangée de pixels suivante est imprimée. Étant donné qu’il y a beaucoup moins de mouvements que dans une imprimante matricielle conventionnelle, ces imprimantes sont très rapides par rapport aux imprimantes matricielles et sont compétitives en termes de vitesse avec les imprimantes de ligne à caractères formés, tout en étant capables d’imprimer des graphiques matriciels. La série d’imprimantes matricielles ligne Printronix P7000 est toujours fabriquée en 2013.

Les imprimantes ligne sont les plus rapides de toutes les imprimantes à impact et sont utilisées pour l’impression en masse dans les grands centres informatiques. Une imprimante ligne peut imprimer à 1100 lignes par minute ou plus, imprimant fréquemment des pages plus rapidement que de nombreuses imprimantes laser actuelles. En revanche, les composants mécaniques des imprimantes ligne fonctionnent avec des tolérances serrées et nécessitent une maintenance préventive (PM) régulière pour produire une impression de qualité supérieure. Elles ne sont pratiquement jamais utilisées avec des ordinateurs personnels et ont maintenant été remplacées par des imprimantes laser à grande vitesse. L’héritage des imprimantes ligne perdure dans de nombreux systèmes d’exploitation, qui utilisent les abréviations « lp », « lpr » ou « LPT » pour désigner les imprimantes.

Imprimantes électrostatiques à encre liquideEdit

Les imprimantes électrostatiques à encre liquide utilisent un papier recouvert d’un revêtement chimique, qui est chargé par la tête d’impression en fonction de l’image du document. Le papier est passé à proximité d’un bassin d’encre liquide de charge opposée. Les zones chargées du papier attirent l’encre et forment ainsi l’image. Ce procédé a été développé à partir du procédé de copie électrostatique. La reproduction des couleurs est très précise, et comme il n’y a pas de chauffage, la distorsion de l’échelle est inférieure à ±0,1%. (Toutes les imprimantes laser ont une précision de ±1%.)

Dans le monde entier, la plupart des bureaux d’enquête ont utilisé cette imprimante avant que les traceurs à jet d’encre couleur ne deviennent populaires. Les imprimantes électrostatiques à encre liquide étaient surtout disponibles en largeur de 36 à 54 pouces (910 à 1 370 mm) et imprimaient également en 6 couleurs. Elles étaient également utilisées pour imprimer de grands panneaux d’affichage. Elles ont été lancées par Versatec, qui a ensuite été rachetée par Xerox. 3M fabriquait également ces imprimantes.

TraceursEdit

Un traceur à tambour Calcomp 565

Les traceurs à base de stylo étaient une technologie d’impression alternative autrefois courante dans les cabinets d’ingénierie et d’architecture. Les traceurs à base de stylo reposent sur le contact avec le papier (mais pas sur l’impact, à proprement parler) et sur des stylos à usage spécial qui sont passés mécaniquement sur le papier pour créer du texte et des images. Comme les stylos produisent des lignes continues, ils ont pu produire des dessins techniques d’une résolution supérieure à celle de la technologie matricielle. Certains traceurs utilisaient du papier en rouleau et avaient donc une restriction minimale sur la taille de la sortie dans une dimension. Ces traceurs étaient capables de produire des dessins assez grands.

Autres imprimantesEdit

Un certain nombre d’autres sortes d’imprimantes sont importantes pour des raisons historiques, ou pour des utilisations particulières.

• Mini-lab numérique (papier photographique)
• Imprimantes électrolytiques
• Imprimante à étincelles
• Imprimante à code-barres technologies multiples, y compris : l’impression thermique, l’impression à jet d’encre et l’impression laser de codes-barres
• Imprimantes de panneaux d’affichage/de signalisation par pulvérisation de peinture
• Gravure au laser (emballage de produits) imprimantes industrielles
• Microsphère (papier spécial)

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