Imprimante

Mai 2015

L'imprimante


L'imprimante (en anglais printer) est un périphériques permettant de faire une sortie imprimée (sur papier) des données de l'ordinateur.

Il existe plusieurs technologies d'imprimantes dont les plus courantes sont :


De nos jours, les imprimantes à marguerite et les imprimantes matricielles ne sont quasiment plus utilisées.

Caractéristiques


L'imprimante est généralement caractérisée par les éléments suivants :

  • Vitesse d'impression : exprimée en pages par minute (ppm), la vitesse d'impression représente la capacité de l'imprimante à imprimer un grand nombre de pages par minute. Pour les imprimantes couleur, on distingue habituellement la vitesse d'impression en monochrome et en couleur.
  • Résolution : exprimée en points par pouces (notés ppp ou dpi, pour dot per inch), la résolution définit la finesse de l'impression. La résolution est parfois différente pour une impression monochrome, couleur ou photo.
  • Temps de préchauffage : il représente le temps d'attente nécessaire avant la première impression. En effet une imprimante ne peut pas imprimer « à froid », il lui est nécessaire d'atteindre une certaine température pour fonctionner de manière optimale.
  • Mémoire embarquée : il s'agit de la quantité de mémoire permettant à l'imprimante de stocker les travaux d'impression. Plus la quantité de mémoire est élevée, plus la file d'attente des travaux peut être importante.
  • Le format de papier : selon leur taille, les imprimantes sont capables d'accueillir différentes taille de documents, généralement au format A4 (21 x 29,7 cm), plus rarement au format A3 (29,7 x 42 cm). Certaines imprimantes permettent également d'imprimer sur d'autres types de support, tels que les CD ou les DVD.
  • Alimentation papier : il s'agit du mode de chargement de l'imprimante, caractérisant la façon de laquelle le papier vierge est stocké. Elle a notamment son importance selon l'emplacement prévue pour l'imprimante (un chargement par l'arrière est à proscrire si l'imprimante est collée contre un mur).* Les principaux modes d'alimentation papier sont les suivants :
    • L'alimentation par bac (également appelée alimentation par tiroir), utilise une source d'alimentation de papier interne. Sa capacité représente le nombre maximal de feuilles de papier qu'il peut accueillir.
    • L'alimentation par plateau est un mode d'alimentation manuel, permettant d'insérer les feuilles par petite quantité (environ une centaine). Le plateau est parfois horizontal, parfois vertical, à l'arrière de l'imprimante.
  • Cartouches : les cartouches sont rarement standard et dépendent fortement de la marque et du modèle d'imprimante. Ainsi certains constructeurs privilégient des cartouches multicolores, tandis que d'autres proposent des cartouches d'encre séparées. Les cartouches d'encre séparées sont globalement plus économiques car il n'est pas rare qu'une couleur soit plus utilisée que les autres.


Il est intéressant de regarder le coût d'impression à la feuille. La taille de la goutte d'encre a notamment son importance. Plus la goutte d'encre est petite, moins le coût d'impression sera élevé et meilleure sera la qualité d'image. Certaines imprimantes permettent d'obtenir des gouttes de 1 ou 2 picolitre.

  • Interface : il s'agit de la connectique de l'imprimante. Les principales interfaces sont les suivantes :
    • USB ;
    • Parallèle ;
    • Réseau : ce type d'interface permet de partager très facilement une imprimante entre plusieurs ordinateurs. Il existe également des imprimantes WiFi, accessibles via un réseau sans fil. Si votre imprimante ne dispose pas d'interface réseau, vous pouvez tout de même la brancher à votre réseau (local ou Wi-Fi) grâce à un boîtier spécifique appelé "serveur d'impression".

L'imprimante à marguerite


Les imprimantes à marguerite sont basées sur le principe des machines dactylographiques. Tous les caractères sont imprimés en relief sur une matrice en forme de marguerite. Pour imprimer, un ruban imbibé d'encre est placé entre la marguerite et la feuille. Lorsque la matrice frappe le ruban, celui-ci dépose de l'encre uniquement au niveau du relief du caractère.

Ces imprimantes sont devenues obsolètes car elles sont beaucoup trop bruyantes et très peu rapides.

L'imprimante matricielle


L'imprimante matricielle (parfois appelée imprimante à aiguilles, imprimante à impact ou en anglais Dot-Matrix printer) permet d'imprimer des documents sur le papier grâce à un « va-et-vient » d'un chariot comportant une tête d'impression.

La tête est constituée de petites aiguilles, poussées par des électro-aimants, venant heurter un ruban de carbone, appelé « ruban encreur », situé entre la tête et le papier.




Le ruban de carbone défile afin qu'il y ait continuellement de l'encre dessus. A chaque fin de ligne un rouleau fait tourner la feuille.

Imprimante matricielle



Les imprimantes matricielles les plus récentes sont équipées de têtes d'impression comportant 24 aiguilles, ce qui leur permet d'imprimer avec une résolution de 216 ppp (points par pouce ou en anglais dots per inch, notés dpi).

L'imprimante à jet d'encre et à bulles d'encre


La technologie des imprimantes à jet d'encre (Bubble jet printers) a été originalement inventée par Canon, elle repose sur le principe qu'un fluide chauffé produit des bulles.

Le chercheur qui a découvert ce principe avait mis accidentellement en contact une seringue remplie d'encre et un fer à souder, cela créa une bulle dans la seringue qui fit jaillir de l'encre de la seringue.

Les têtes des imprimantes actuelles sont composées de nombreuses buses (jusqu'à 256), équivalentes à plusieurs seringues, chauffées entre 300 et 400°C plusieurs fois par seconde.

Chaque buse produit une bulle minuscule qui fait s'éjecter une gouttelette extrêmement fine. Le vide engendré par la baisse de pression aspire une nouvelle goutte.




On distingue généralement deux technologies :

  • Les imprimantes à jet d'encre, utilisant des buses possédant leur propre élément chauffant intégré. La technologie utilisée est ainsi thermique.
  • Les imprimantes à bulles d'encre, utilisant des buses possédant une technologie piézo-électrique. Chaque buse est associé à un quartz piézo-électrique, qui, excité sur sa fréquence de résonance, se déforme et éjecte la goutte d'encre.

L'imprimante laser


L'imprimante laser permet d'obtenir des tirages papier de qualité, à faible coût et avec une vitesse d'impression élevée. En revanche le coût d'acquisition d'une telle imprimante la réserve à des usages semi professionnels ou professionnels.

L'imprimante laser utilise une technologie proche de celle utilisée dans les photocopieurs. Une imprimante laser est ainsi principalement constituée d'un tambour photosensible (en anglais « drum ») qui, chargé électrostatiquement, est capable d'attirer l'encre afin de former un motif qui sera déposé sur la feuille de papier.

Le fonctionnement global est le suivant : un ioniseur de papier charge les feuilles positivement. Le laser charge le tambour positivement en certains points grâce à un miroir pivotant. Ainsi, l'encre sous forme de poudre (toner), chargée négativement, se dépose sur les parties du toner ayant été préalablement chargées par le laser.

En tournant, le tambour dépose l'encre sur le papier. Un fil chauffant (appelé coronaire) permet enfin de fixer l'encre sur le papier.

imprimante laser



Ainsi, l'imprimante laser, n'ayant pas de tête mécanique, est rapide et peu bruyante.

On distingue en fait deux technologies pour les imprimantes laser : "carrousel" (quatre passages) ou "tandem" (monopasse).

  • carrousel : Avec la technologie carrousel, l'imprimante effectue quatre passages pour imprimer un document (un par couleur primaire et un pour le noir, ce qui fait que l'impression est en théorie quatre fois moins rapide en couleur qu'en noir).
  • tandem : Une imprimante laser exploitant la technologie « tandem » dépose chaque couleur en un seul passage, les toners étant disposés parallèlement. Les sorties sont aussi rapides en noir qu'en couleur. Cette technologie a toutefois un prix de revient plus élevé, la mécanique étant plus complexe. Elle est donc réservée en principe aux imprimantes laser couleur de milieu ou de haut de gamme.

L'imprimante LED


Une autre technologie d'impression concurrence les imprimantes laser : la technologie LED (Light Emitting Diode). Avec cette technologie, une rampe de diodes électro-luminescentes polarise le tambour au moyen d'un rayon lumineux très fin, permettant d'obtenir de très petits points. Cette technologie et particulièrement bien adaptée pour l'obtention de hautes résolutions (600,1200 ou 2400 ppp).

Etant donné que chaque diode est à l'origine d'un point, la cadence d'impression ne souffre presque pas des différences de résolution. De plus, cette technologie est dépourvue de parties mobiles, ce qui permet de concevoir des produits moins coûteux, mais aussi plus robustes et plus fiables.

Les langages de description de page


Le langage de description de page est le langage standard que l'ordinateur utilise pour communiquer avec l'imprimante. En effet, il faut que l'imprimante soit capable d'interpréter les informations que l'ordinateur lui envoie.

Les deux langages de description de page principaux sont les suivants :

  • Langage PCL: il s'agit d'un langage constitué de séquences binaires. Les caractères sont transmis selon leur code ASCII
  • Langage PostScript: ce langage, utilisé à l'origine pour les imprimantes Apple LaserWriter, est devenu le standard en matière de langage de description de page. Il s'agit d'un langage à part entière basé sur un ensemble d'instructions

Serveurs d'impression


Il est à noter l'existence de boîtiers, appelés serveurs d'impression, permettant de rendre disponible sur le réseau une imprimante possédant une connectique USB ou parallèle.

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