Imprimante laser

Technologies
Sceau-cylindre	4100-2500 av. J. -C.
Disque de Phaistos	1850–1400 av. J. -C.
Xylographie		200 ap. J. -C.
Typographie		1450
Taille-douce		années 1430
Imprimerie		1439
Lithographe		1796
Chromolithographie		1837
Presse rotative		1843
Flexographie		années 1890
Impression offset		1903
Sérigraphie		1907
Sublimation		1957
Photocopieur		années 1960
années 1960
Imprimante laser		1969
1970
Imprimante thermique
Jet d'encre		1976
1993
Impression 3D

Une imprimante laser est un type d'imprimante donnant la possibilité la reproduction haute qualité de textes et de graphiques. Les imprimantes laser utilisent un procédé d'impression xérographique (ou électrophotographique), mais se distinguent des photocopieurs par le fait que l'image est produite par le balayage direct d'un faisceau laser à travers le tambour interne (drum) de l'imprimante.

Imprimantes laser

Les imprimantes laser ont plusieurs avantages sur les autres types d'imprimantes. À la différence des imprimantes matricielles, les imprimantes laser peuvent reproduire des compositions de textes et graphiques, avec des fontes de caractères variées et des images tramées. Plutôt que de l'encre, les imprimantes laser utilisent une poudre noire, le toner ; elles ne nécessitent pas de papier spécial, à la différence des imprimantes à tête thermique, dans lesquelles les motifs peuvent baver si le papier thermosensible vient au contact d'une source de chaleur.

Les avantages des imprimantes laser sur les imprimantes à jet d'encre comprennent une meilleure résolution, l'absence d'éclaboussures, et un coût par page plus faible. La vitesse d'impression est plus rapide, car la page est traitée directement dans son ensemble, tandis qu'un système jet d'encre imprime une série de bandes étroites rapprochées. Cependant, les imprimantes laser noir et blanc produisent toujours des images tramées et , sauf les modèles haut de gamme, sont moins performantes dans la reproduction d'images à ton continu telles que les photographies.

Les imprimantes laser les plus lentes produisent à peu près quatre pages par minute (ppm), et sont assez bon marché. Cependant, la vitesse des imprimantes fluctue énormément et dépend de nombreux facteurs, dont l'intensité graphique des motifs à imprimer. Les modèles les plus rapides sont capables d'imprimer plus de 200 pages monochromes à la minute (12 000 pages à l'heure). Les imprimantes laser particulièrement haute vitesse sont utilisées pour les courriers de masse ou les documents personnalisés tels que les relevés de cartes bancaires. Les imprimantes laser couleur les plus rapides peuvent imprimer jusqu'à 60 pages à la minute (3 600 pages à l'heure).

Le coût de cette technologie dépend du coût du papier, du coût de remplacement du toner, de celui du tambour, mais aussi de celui d'autres consommables tels que les pièces du coronaire (fuser). Fréquemment, les imprimantes à tambours en plastique souple ont un coût de maintenance qui n'apparaît que lorsque ce dernier doit être remplacé.

Une imprimante recto-verso peut permettre de diminuer de moitié les coûts de papier, le volume de classement et le poids au sol. Après avoir été longtemps disponibles seulement sur les imprimantes haut de gamme, les systèmes recto-verso se trouvent désormais sur les imprimantes de bureau de milieu de gamme, quoique l'ensemble des imprimantes ne puissent pas accueillir un tel dispositif. D'autre part, l'impression recto-verso peut ralentir l'impression en raison du chemin plus compliqué que doit suivre le papier.

Historique

Le premier prototype d'imprimante laser a été créé par Xerox, suite à la modification d'un photocopieur en 1971 par un chercheur du Xerox Palo Alto Research Center^[1] (PARC) , Gary Starkweather ^[2]. L'impression laser est ensuite devenue un marché de plusieurs milliards de dollars pour Xerox.

La première imprimante laser commercialisée fut le modèle 3800^[3] produit par IBM en 1976, utilisée pour l'impression à gros volumes de documents tels que des factures et des étiquettes d'expédition. Ce modèle, qui était l'ancêtre des imprimantes récentes utilisées avec des PC, était bien plus volumineux. Cependant, il avait été conçu pour des objectifs différents. De nombreux modèles 3800 sont toujours utilisés.

La première imprimante laser conçue pour être utilisée avec un ordinateur personnel est sortie en 1977. Il s'agit du modèle Xerox Star 8010^[4]. Cependant, quoiqu'il soit particulièrement novateur, le Star était un système onéreux qui n'a été acquis que par un nombre réduit de laboratoires et d'institutions. Quand les PC ont été plus communs, la première imprimante laser conçue pour un marché de masse a été la HP Laserjet^[5] 8 ppm de Hewlett-Packard, sortie en 1984. Elle utilisait un moteur Canon Inc. contrôlé par un logiciel HP. L'imprimante HP Laserjet a été suivie par d'autres imprimantes laser proposées par Brother^[6] (1987), IBM…

L'imprimante laser a joué un rôle spécifiquement remarquable dans la popularisation de la publication assistée par ordinateur (PAO) avec l'introduction de l'Apple LaserWriter pour Macintosh, et du logiciel Aldus PageMaker, en 1985. Avec ces deux produits, les utilisateurs pouvaient créer des documents qui jusque là auraient requis une composition professionnelle.

Comme la majorité des systèmes électroniques, le coût des imprimantes laser a chuté avec les années. En 1985, la HP LaserJet était vendue 2 995 dollars et pesait plus de 32 kilos. L'Apple LaserWriter, qui comprenait un processeur plus puissant et le langage de description de page, coûtait près de 7 000 dollars. En 2006, une imprimante laser identique, qui possède bien plus de mémoire, une vitesse d'impression plus grande et dispose de la fonctionnalité recto-verso, peut être acquise à peu près 300 dollars.

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Principe de fonctionnement

Une impression laser peut être décomposée en six étapes :

1. Charge du tambour : un câble corona (dans les anciennes imprimantes) ou un rouleau de charge primaire projette une charge électrostatique sur un tambour en rotation (recouvert d'un plastique spécial ou de grenat).
2. Écriture : l'unité de pilotage de l'imprimante, ou RIP (Raster Image Processor), convertit les données à imprimer en une image tramée pouvant être projetée sur le tambour. Le laser est dirigé sur un miroir mobile qui le renvoie, via un dispositif de lentilles et de miroirs, sur le tambour photosensible. L'utilisation de lasers (fréquemment des diodes lasers) est justifiée par le fait qu'ils génèrent un faisceau lumineux cohérent avec un haut degré de précision. À chaque fois que le laser frappe le tambour, la charge électrique locale est inversée, créant ainsi une image électrophotographique latente sur la surface du tambour.
3. Développement : la surface du tambour passe à travers le toner, un bain de particules particulièrement fines de poudre de plastique mélangée avec de l'encre ou de suie. Les particules chargées du toner sont électrostatiquement attirées par le tambour, aux lieux où le laser a rédigé l'image latente.
4. Transfert : le tambour est pressé ou roulé sur le papier, transférant ainsi l'image.
5. Chauffage : le papier passe ensuite par le coronaire (fuser), un dispositif de rouleaux chauffants (jusqu'à 200 °C). Sous l'effet de la pression et de la température, la poudre plastique se fixe sur le papier.
6. Nettoyage : quand l'impression est terminée, une lame en caoutchouc, électriquement neutre, enlève l'excès de toner sur le tambour et le dépose dans un réservoir. Enfin, une lampe à décharge permet d'éliminer les charges résiduelles du tambour.

Ces étapes peuvent être implémentées de différentes manières.

• Ainsi, certaines imprimantes «laser» utilisent en fait une rangée de diodes électroluminescentes (DEL) pour illuminer le tambour (voir imprimante à DEL).
• Le toner peut contenir soit de la cire, soit du plastique qui fond quand le papier passe dans le coronaire.
• Le papier ne contient pas obligatoirement des charges opposées.
• Le coronaire peut être un four à infrarouge, un rouleau chauffant ou (dans des imprimantes particulièrement rapides et particulièrement coûteuses) une lampe flash à xénon. L'échauffement que subit une imprimante laser lors de son allumage est dû en grande partie au chauffage du coronaire.
• De nombreuses imprimantes possèdent un mode «économique» permettant d'économiser le toner, avec en contrepartie un contraste légèrement plus faible.
• Les imprimantes laser couleur fonctionnent selon le même principe, en ajoutant du toner coloré (fréquemment, mais pas exclusivement, du cyan, du magenta et du jaune, voir quadrichromie) en plusieurs passes, ou sur certains des modèles les plus récents, en une seule passe.

Outre ces composants, la maintenance comprend l'aspiration des poussières dans la machine, et le nettoyage ou le remplacement des rouleaux guidant le papier. Ces rouleaux possèdent un épais revêtement en caoutchouc qui se couvre de poussière de papier et subit l'usure du temps. Ils peuvent généralement être nettoyés avec un chiffon humide sans peluches. Des solutions chimiques spéciales peuvent rendre au caoutchouc ses propriétés de traction du papier.

Marques stéganographiques et anti-contrefaçon

Certaines imprimantes laser couleur modernes marquent les impressions avec une trame quasi invisible de points à des buts d'identification^[7]. Les points, jaunes et d'environ 0, 1 mm, sont localisés sur une trame d'environ 1 mm. Selon l'Electronic frontier foundation, ces marques sont le résultat d'un accord entre le gouvernement américain et les fabricants d'imprimantes pour aider à identifier les faussaires.

Voir aussi

• imprimante à marguerite
• imprimante à aiguilles
• imprimante à jet d'encre
• imprimante à tête thermique
• imprimante à sublimation

Notes et références

Liens externes

• Dossier impression sur Commentçamarche. net
• (fr) Comment fonctionne une imprimante laser
• (en) [pdf] Dossier technique : description détaillée, modélisation et simulation du procédé d'impression électrophotographique (7, 2 Mo)

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