Imprimantes - L`informatique, c`est mon domaine

Les imprimantes
28.09.2000
Chapitre 18, Page 1
Table des matières Chapitre 18
Les imprimantes.............................................................................................................................2
Introduction .................................................................................................................................2
Types.........................................................................................................................................2
Connectique. ............................................................................................................................2
Résolution. ...............................................................................................................................3
Le tramage...............................................................................................................................4
Matricielles......................................................................................................................................5
Description...................................................................................................................................5
Fonctionnement. .....................................................................................................................5
Entretien. .................................................................................................................................5
Avantages – Inconvénients....................................................................................................6
Jet d’encre........................................................................................................................................6
Description...................................................................................................................................6
Fonctionnement. .....................................................................................................................6
Entretien. .................................................................................................................................7
Avantages - Inconvénients ....................................................................................................7
Laser.................................................................................................................................................8
Description.......................................................................................................................................8
Fonctionnement. .....................................................................................................................8
L'impression couleur. .............................................................................................................8
Entretien. .................................................................................................................................9
Avantages - Inconvénients ....................................................................................................9
Thermiques....................................................................................................................................10
Description.................................................................................................................................10
Fonctionnement. .......................................................................................................................10
Le transfert thermique. .......................................................................................................10
La sublimation thermique...................................................................................................10
Entretien. ...............................................................................................................................10
Avantages – Inconvénients..................................................................................................11
GLOSSAIRE..................................................................................................................................12
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Chapitre 18, Page 2
Les imprimantes.
Introduction
Le moyen le plus courant de diffuser un document créé sur un PC reste l'imprimante. Ce
périphérique a beaucoup évolué depuis ses débuts, que ce soit au niveau de la vitesse, du
bruit et surtout de la qualité. Il existe de nombreux modèles, tant en ce qui concerne les
marques que celui des caractéristiques.
Types.
On peut d'emblée différencier cinq grandes familles d'imprimantes, qui seront détaillées
dans d'autres feuillets. La dernière catégorie ne représente pas à proprement parler des
imprimantes, elle est plutôt consacrée au matériel d'imprimerie :
• Les imprimantes matricielles ou à aiguilles
• Les imprimantes à jet d'encre
• Les imprimantes laser
• Les imprimantes à transfert thermique ou à sublimation thermique
• Les photocomposeuses ou flasheuses
Connectique.
Dans la plupart des cas, on connecte les imprimantes au PC par un câble parallèle doté
d'une interface Centronics. Ce système à l'avantage d'assurer un grand débit, mais
limite la longueur de ce type de câble à 3 mètres. On peut bien sûr en façonner un plus
long, mais il sera alors très sensible aux influences électromagnétiques. Les premières
imprimantes étaient connectées au moyen d'un câble série 25 pins (RS-232C), qui avait
l'énorme défaut d'être extrêmement lent. L'utilisation de ce type de câble revient peu à
peu grâce à l'usage combiné des ports séries accélérés (UART 16c550) et des
imprimantes GDI. Il existe aussi, en option, la possibilité d'ajouter une carte réseau
(BNC) afin d'utiliser une imprimante dans un réseau. Cette option n'est disponible
généralement qu'avec des imprimantes laser haut de gamme.
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Le PDL (Page
Description
Langage).
PCL.
HPGL.
CaPSL.
Page GQ.
PPDS.
PostScript.
TrueType.
GDI.
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Lorsque votre PC envoie des données à imprimer, il va convertir les images et textes
affichés sur votre écran en un langage compréhensible pour votre imprimante. Ce
langage est appelé langage de description de page (PDL). Il en existe plusieurs
déclinaisons selon les constructeurs ou développeurs. Les principaux sont détaillés cidessous :
Développé par Hewlett-Packard, ce PDL est actuellement le plus répandu, il a été
développé pour sa gamme d'imprimante laser LaserJet. Dans la version 4 (LaserJet
II), il n'était que BitMap, il décrivait une ligne comme étant une suite de points, ce qui
provoquait souvent des effets d'escaliers. Avec la LaserJet III, HP a fourni le PCL5 qui
travaille en mode vectoriel. Ce procédé décrit une ligne comme étant une droite allant
de la cordonnée XY à la cordonnée X1Y1, de telle épaisseur, de tel type de trait. Ainsi
l'image est toujours calculée en fonction du périphérique, ce qui a pour conséquence
d'annuler ces effets d'escaliers indésirables.
Ce langage a été inventé par Hewlett-Packard pour sa gamme de traceurs à plumes. Il
est par définition vectoriel. Désormais, on le retrouve dans les traceurs
électrostatiques, laser et même les imprimantes laser de la gamme HP LaserJet 4. Il
reste un standard dans son domaine.
Ce langage, créé par la société Canon, gère les polices et les graphiques vectoriels. Il
est inférieur au langage PCL de Hewlett-Packard, mais il présente l'avantage de créer
un code très dense. Cet atout vous permet d'imprimer des graphiques complexes sur
une imprimante disposant de peu de mémoire.
Langage vectoriel de la société Epson, il équipe l'ensemble de ses imprimantes
Langage développé par la société Lexmark. Celui-ci manipule les polices bitmap ( True
Type ) et Adobe Type I. De plus, il s'avère plus efficace que le HP PCL dans
l'impression des trames, donc des couleurs.
Développé en 1982, par la société Adobe, ce langage utilise une technologie vectorielle
fondée sur les courbes de Bézier. Ce langage est totalement indépandant du type ou
du modèle de périphérique utilisé. On peut ainsi créer un logo sur un PC équipé d'une
imprimante matricielle et l'imprimer sur un Mac possédant une imprimante à
sublimation. Il reste une référence pour tous les professionnels de la PAO et de
l'édition. Son grand avantage est sa portabilité, son principal défaut, sa gourmandise
en ressources machines (mémoire et processeur). Il faut, pour pouvoir l'imprimer,
disposer d'une imprimante dite PostScript.
Développé conjointement par Microsoft ( dès Windows 3.1 ) et Apple ( dès le Système
7 ), ce langage permet d'obtenir des fontes logicielles lissées dans toutes les tailles. Il
imprimera ces dernières en BitMap, sauf sur une imprimante PostScript ou équipée
d'un module spécialisé. En ce cas, l'impression de la police sera vectorielle. Le but
avoué de ce PDL est de supplanter le PostScript.
Le langage GDI ( Graphics Device Interface ), derrière lequel se cache Microsoft, est
un PDL dédié à Windows. En effet, on envoie directement l'image écran à
l'imprimante, via une interface bi-directionnelle, sans traduction préalable par un
driver. L'imprimante reproduira alors fidèlement celle-ci, quoi qu'on y trouve (polices
TT, Adobe Type I, Images, ...). Le gain de temps obtenu, en évitant l'usage d'un PDL
courant, varie entre 150% et 480% selon des tests récents. Le pilotage de ce type de
périphérique est entièrement assuré par Windows. L'interface bi-directionnelle
permet à l'imprimante de converser avec Windows, en lui annonçant l'origine exacte
d'une panne, par exemple.
Résolution.
La résolution d'une imprimante est exprimée en dpi (Dots Per Inch), soit en points par
pouce (25.4 mm). La résolution va de 54dpi pour une matricielle 9 aiguilles jusqu'à
1200dpi pour certaines laser. A titre de comparaison, une photocomposeuse dépasse
parfois les 3000dpi. Attention, une imprimante jet d'encre 600dpi n'imprimera jamais
aussi bien qu'une imprimante laser de même résolution, même avec l'utilisation d'un
papier spécifique. Le résultat final reste dépendant de la technologie utilisée et du PDL.
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Le tramage.
Pour obtenir des niveaux de gris, une imprimante va utiliser des trames composées de
points. Cette technologie est utilisée par de nombreux journaux, plus ou moins
grossièrement. On va ainsi placer un certain nombre de points sur une surface donnée.
Plus les points seront petits, plus la couleur sera gris clair. De gros points placés de façon
dense permettront d'obtenir une trame foncée. Les points seront eux-mêmes composés de
points d'impression.
Certaines imprimantes, telles que les modèles à jet d'encre, utilisent la technologie des
trames à modulation de fréquence. En ce cas, les points ont toujours la même taille, mais
ils seront plus ou moins nombreux. Dans le cas de l'impression couleur, on utilisera une
trame par couleur. Afin d'obtenir un meilleur résultat, chaque trame aura un angle
précis.
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Chapitre 18, Page 5
Matricielles.
Description.
Voire fiche technique No
18-A
La toute première imprimante disponible sur le marché était l'imprimante à marguerite.
Sa technologie était issue des machines à écrire. Des lettres moulées en relief sur un
support métallique venaient frapper un ruban encreur. Les limitations graphiques de
cette imprimante deviennent vite un grave handicap à cette technologie. En effet, il était
impossible d'imprimer autre chose que des caractères. Peu de temps après furent
inventées les imprimantes matricielles (ou imprimantes à aiguilles). Leur principal
défaut était leur lenteur, associé à une piètre qualité pour un bruit insupportable. Elles
sont encore couramment utilisées dans toutes sortes de cas, de la caisse enregistreuse au
Bancomat. Les développeurs l'utilisent pour imprimer des listings, car elles supportent
le papier à tracteur (papier continu), facilement reconnaissable à ses bandes latérales
perforées. On en trouve des modèles noirs / blanc ou couleur, au format étiquette, A4 et
A3.
Fonctionnement.
La tête d'impression est composée d'aiguilles qui viennent frapper un ruban encreur . Le
nombre de ces aiguilles était de neuf pour les versions les plus anciennes, et de vingtquatre pour les plus récentes. Ces aiguilles sont disposées dans un support qui va choisir
qu'elles seront celles qui vont frapper afin de composer un caractère. On reconnaît
facilement le nombre d'aiguilles un regardant un document imprimé. En effet la
technologie à neuf aiguilles laisse des points bien apparents. Les aiguilles sont projetées
en avant par un électro-aimant (un par aiguille) et attirées en arrière de la même façon.
Entretien.
Les imprimantes matricielles sont avant tout composées de pièces mécaniques, donc
vieillissants très bien. L'usure se produit surtout en ce qui concerne la tête d'impression,
des aiguilles en particulier. Leur remplacement une à une étant impossible, il faut
changer la tête d'impression complète. Il faudra veiller à laisser refroidir celle en cours
d'utilisation avant de la retirer. Le ruban doit être changé assez souvent, il existe en noir
ou en couleur. En ce cas, ce dernier est composé de 4 lignes, une noire, une rouge, une
jaune et une bleue. Le principal problème avec ces imprimantes est leur âge. On
commence à ne plus trouver de pièces de remplacement ou les consommables, sans
parler des drivers pour Windows, par exemple. De plus, leur réglage de base est difficile.
Elles travaillent pour la plupart en émulation tel que IBM Diablo ou Epson LQ. Ces
paramétrages se font par des DIP-switch, ils peuvent aussi totalement dérégler
l'imprimante si leur position est modifiée par mégarde.
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Avantages – Inconvénients.
Pour :
•
•
•
•
•
•
Contre :
•
•
•
•
•
Prix très bas.
Couleur et A3 disponibles à des prix défiant toute concurrence.
Coût de revient à la page très bas.
Existe pour toutes les tailles.
Accepte tous les types de papier ( y compris le papier listing ).
Accepte l'impression de papier en plusieurs exemplaires (carbone)
Faible usure.
Bruit extrêmement fort
Qualité médiocre.
Pièces et consommables difficiles à trouver.
Lenteur d'impression.
Impression de graphiques quasiment impossible.
Jet d’encre.
Description.
Voire fiche technique No
18-B et 18-B1
L'imprimante à jet d'encre est par définition l'imprimante du particulier. Son faible prix
à l'achat, ses capacités "tout terrain", la couleur à un prix abordable en font un excellent
choix. Après une longue période de mise au point (l’encre séchait ou bavait), elles sont
maintenant parfaitement fiables. D'ailleurs, certains constructeurs ( Hewlett-Packard, ...
) vont jusqu'à imposer une garantie standard de trois ans sur leurs modèles. Le grand
avantage de cette technologie est tiré des imprimantes matricielles, elle imprime un
document ligne par ligne. Ce choix permet de ne placer de la mémoire que pour une ligne
du document. Ainsi, il est impossible d'obtenir un dépassement de capacité de
l'imprimante. Jusqu'à récemment, elles étaient dotées d'une résolution de 300/300 dpi.
Désormais on voit arriver sur le marché des imprimantes 720/720 dpi (voir plus), noir
blanc et couleur. Le gros problème reste le choix du papier à imprimer. En effet, si ce
dernier n'est pas légèrement glacé, il a tendance à absorber l'encre, créant ainsi des
bavures. Les constructeurs proposent bien du papier spécial (appelé aussi papier couché)
mais son prix d'environ un franc la page A4 le réserve à une utilisation professionnelle.
Fonctionnement.
L'encre liquide, contenue dans une cartouche va être propulsée par diverses méthodes
sur la feuille de papier. La qualité sera dépendante du papier, mais aussi du nombre de
buses présentes sur la tête d'impression (de 50 à 128). Les technologies les plus
courantes sont: Piézo-électrique, à bulle d'encre et à jet d'encre continu.
Piézo-électrique.
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Cette technique, mise au point par Hewlett-Packard, consiste à
comprimer électriquement le conduit ou se trouve l'encre. Celle-ci est
alors projetée contre la feuille de papier, alors que la dépression
qu'elle a créé attire la goutte suivante dans le conduit. HP a d'ailleurs
amélioré le système avec sa gamme PaintJet, le papier est chauffé à
la sortie de l'imprimante, ce qui a pour effet de fixer l'encre en
empêchant sa dispersion.
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A bulle d'encre.
A jet d’encre
continu.
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Cette technique a été mise au point par Canon (avec sa fameuse
gamme BJ). Le principe est thermique. Un corps de chauffe est
placé en face de la buse, sa chaleur crée une bulle de vapeur qui
projette une goutte d’encre sur le papier. Après éclatement de la
bulle, l’encre se remet en place pour la prochaine goutte.
Ce système est peu utilisé car très complexe et onéreux. Les
gouttes, polarisées par un courant électrique sont déviées par
deux déflecteurs, soit sur le papier, soit dans un réservoir de
récupération. Ce procédé offre une qualité exceptionnelle, proche
de la photographie. Son prix en fait un matériel réservé au
prépresse.
Entretien.
Il faut avant tout savoir que le prix de revient, à la page, est supérieur aux autres
technologies d'impression (laser, ...). L'encre sera fournie sous forme de cartouche, une
noire et, selon les fabricants, une contenant les trois couleurs de base ou une par couleur.
Cette dernière possibilité sera à privilégier si vous imprimez beaucoup en couleur, les 3
couleurs n'étant jamais utilisées avec un même débit. Il existe des kits de remplissage de
cartouches, avec une bouteille d'encre et une seringue. Il est déconseillé de les utiliser si
vos cartouches intègrent les buses, elles sont prévues pour un seul usage et auront
tendance à baver si on dépasse cette limite. Lors de l'extinction du PC, certaines
imprimantes se réinitialisent, attendez qu'elles aient terminé cette manœuvre avant de
les éteindre. En effet, les buses doivent reposer sur un support caoutchouc qui évite
qu'elles ne sèchent.
Avantages - Inconvénients
Pour:
• Faible coût d'achat.
• Couleur à un prix abordable ( dès frs 200.• Peut imprimer n'importe quel document complexe sans
adjonction de mémoire supplémentaire.
• Entretien facile.
• Souvent une garantie supérieure à un an.
• Consommable bon marché à l'achat.
• Possibilité d'imprimer sur des transparents spéciaux
(Pour rétroprojecteur, ...)
Contre:
• Lenteur d'impression.
• Coût de revient élevé à la page.
• Pour une qualité optimum, prix du papier couché.
• Qualité d'impression moindre qu'une imprimante laser
de même résolution.
• Moyennement bruyante.
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Laser.
Description.
Voire fiche technique No
18.C et 18-D
L'impression laser (Light Amplification by stimulated Emission of Radiation) est
largement utilisée professionnellement depuis de nombreuses années, grâce à sa qualité
et à sa vitesse. Actuellement, elle reste toujours un standard inébranlable, son prix
baissant au profit d'un net gain de qualité. Les premiers modèles disposaient d'une
qualité de 300/300 dpi (voire moins), alors que maintenant sont disponibles des modèles
à 600/600dpi, voire récemment 1200/1200dpi. Le succès des modèles noir et blanc est
immense, alors que les versions couleurs restent inabordables pour le grand public (> frs
5’000). Son silence et sa simplicité d'utilisation lui ont permis d'être présente dans
beaucoup de secrétariat. Mais avec l'arrivée de Windows et des polices True Type, il a
fallu rajouter de la mémoire onéreuse sur de nombreux modèles. On conseille au
minimum 1Mo pour Windows, quoique 2Mo soient plus judicieux.
Fonctionnement.
En premier lieu, l'imprimante va stocker l'intégralité des données composant la page à
imprimer. Cela fait, un rayon laser va frapper le tambour (cylindre d'apparence chromée)
via un miroir. Ce rayon va "dessiner" le document sur ce composant qui, à l'endroit où il
est frappé, va se charger d'électricité statique. Le tonner (encre sous forme de poudre
très fine) va se coller aux zones ainsi chargées. Lorsque le tambour passe sur la feuille de
papier, il est déchargé de son électricité statique par le fils corona. Le tonner, ainsi
libéré, va se déposer sur la feuille toujours sous forme de poudre. Le tout va ensuite
passer dans le fuser. Ce composant va chauffer le tonner à une température d'environ
200°C, le fixant ainsi définitivement à la feuille de papier.
L'impression couleur.
Il existe depuis quelques années maintenant, des imprimantes laser couleur. Le
fonctionnement de ces dernières est extrêmement proche d'une noir-blanc. En effet, une
imprimante couleur dispose de 4 tonner, un bleu, un rouge, un jaune et enfin un noir.
L'image est décomposée selon ces 4 couleurs et envoyée à l'imprimante. La feuille de
papier va alors être imprimée uniquement en rouge, passer une seconde fois uniquement
pour le bleu, ... On constate ainsi que pour être imprimée en couleur, une feuille va
passer quatre fois. Les quatre tonner sont accrochés à un même support rotatif.
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Entretien.
Il faut prévoir le remplacement de 3 composants qui s'usent naturellement: le tonner, le
tambour et le fuser. Le premier sera remplacé dès qu'il sera vide, sa capacité variant
suivant les constructeurs, le second à environ 50'000 copies, où si son état le nécessite
(griffure, ...). Le dernier est à remplacer toutes les 75'000 copies environ, ce nombre
pouvant varier selon les constructeurs. De plus, si une imprimante laser est malmenée,
il faudra prévoir un grand nettoyage (le tonner se déposant sur tous les composants).
Avantages - Inconvénients
Pour:
• Qualité d'impression du texte ( et des graphiques ou
images si la résolution est de 600dpi ou plus ).
• Faible coût d'impression à la page.
• Rapidité d'impression.
• Silence.
• Peut accepter presque tous les papiers.
Contre:
• Modèle couleur hors de prix
• Obligation d'augmenter la mémoire, si on désire
imprimer des graphiques ou images
• Coût d'achat relativement élevé.
• Encombrement.
• Entretien vite complexe ( le changement du fuser oblige
l'intervention d'un technicien qualifié)
• Pièces chères (environ frs 700.- pour un fuser de HP
LaserJet)
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Thermiques.
Description.
Ces imprimantes, à transfert thermique ou à sublimation thermique, sont extrêmement
chères. Que ce soit l'achat, les consommables ou l'entretien, leur prix en fait un matériel
réservé aux professionnels du graphisme. C'est actuellement, pour la technologie à
sublimation thermique, la seule imprimante qui obtient une aussi haute qualité (très
proche de la qualité photographique). Le temps d'impression est très important, il peut
en effet atteindre trois à quatre heures pour une page A4. De nombreuses sociétés qui
ont acheté une imprimante de ce type, offrent des services d'impression afin de les
rentabiliser.
Fonctionnement.
Le transfert thermique.
L'encre est déposée sous forme de pigments sur un film, qui se déroule toujours de la
même longueur pour une page A4, sans que la complexité de l'impression soit en cause.
Une tête d'impression va toucher ce film et chauffer le pigment. Cette manœuvre aura
pour effet de fondre le pigment qui va alors se déposer sur la feuille de papier. Cette
opération va se répéter avec les quatre couleurs (noir, jaune, rouge et bleu). On
reconnaîtra facilement un document imprimé par ce procédé, l'image sera composée de
points très fins, mais visibles à l’œil nu
La sublimation thermique.
Comme pour le procédé précédent, l'encre, sous forme de pigments, est déposée sur un
film. Une tête d'impression va se rapprocher du pigment et le chauffer, sans toucher le
film. L'encre ainsi fondue va aller se déposer sur le papier. On modifiera la densité de la
couleur en modulant la température de la tête d'impression. L'opération sera répétée
pour chacune des quatre couleurs. Cette technologie permet d'obtenir des documents de
très haute qualité. En effet les couleurs sont continues (sans tramage) et fondues.
Entretien.
L'entretien de ce type d'impression est très difficile. En effet, il faut à tout prix que les
têtes d'impression chauffent aux bonnes températures. Les rubans consomment toujours
la même longueur de film pour une page A4, quelle que soit la densité de l'impression.
Cette technique, qui permet une qualité irréprochable, rend les besoins en consommables
énormes. De plus, il est nécessaire d'utiliser un papier spécial, genre papier
photographique, qui coûte environ frs 10.- la feuille A4. Ces imprimantes ne seront pas
disponibles en grandes surfaces, mais uniquement auprès de sociétés très spécialisées.
Tous ces points en limitent l'accès aux particuliers.
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Avantages – Inconvénients.
Pour:
•
•
•
•
Une qualité d'impression sans faute.
Toutes les couleurs sont possibles.
Couleurs très couvrantes.
Fidélités de couleurs et de lumières.
Contre:
•
•
•
•
•
•
Un prix d'achat élevé.
Coûts de fonctionnement élevés.
Une grande utilisation de consommables.
Un prix de revient très élevé ( papier, consommable, ... )
Lenteur d'impression.
Disponible uniquement auprès des sociétés très spécialisées.
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