Auteur/autrice : Mathieu Normand

L’impression matricielle ou l’impression matricielle à impact est un type d’impression informatique qui utilise une tête d’impression qui se déplace d’avant en arrière, ou dans un mouvement de haut en bas, sur la page et imprime par impact, frappant un chiffon imbibé d’encre ruban contre le papier, un peu comme le mécanisme d’impression sur une machine à écrire. Cependant, contrairement à une machine à écrire ou à une imprimante à marguerite, les lettres sont dessinées à partir d’une matrice de points, et ainsi, des polices variées et des graphiques arbitraires peuvent être produits.

Conception
Chaque point est produit par une minuscule tige métallique, également appelée « fil » ou « goupille », qui est entraînée vers l’avant par la puissance d’un minuscule électro-aimant ou solénoïde, soit directement, soit par l’intermédiaire de petits leviers (cliquets). Face au ruban et au papier se trouve une petite plaque de guidage nommée porte-masque à ruban ou protecteur, parfois aussi appelée papillon pour sa forme typique. Il est percé de trous pour servir de guides aux broches. Cette plaque peut être faite de plastique dur ou d’un bijou artificiel tel que le saphir ou le rubis.

La partie de l’imprimante contenant les broches s’appelle la tête d’impression. Lors de l’exécution de l’imprimante, elle imprime généralement une ligne de texte à la fois. Il existe deux approches pour y parvenir :

Les imprimantes matricielles série courantes utilisent une tête d’impression se déplaçant horizontalement. La tête d’impression peut être considérée comme comportant une seule colonne verticale de sept broches ou plus approximativement de la hauteur d’une boîte de caractères. En réalité, les broches sont disposées en jusqu’à quatre colonnes légèrement décalées verticalement ou/et horizontalement afin d’augmenter la densité de points et la vitesse d’impression par entrelacement sans provoquer de bourrage des broches. Ainsi, jusqu’à 48 broches peuvent être utilisées pour former les caractères d’une ligne pendant que la tête d’impression se déplace horizontalement.

Dans une configuration considérablement différente, les imprimantes matricielles en ligne utilisent une tête d’impression fixe presque aussi large que le chemin du papier utilisant une ligne horizontale de milliers de broches pour l’impression. Parfois, deux rangées légèrement décalées horizontalement sont utilisées pour améliorer la densité de points effective par entrelacement. Bien qu’elles soient toujours orientées ligne, ces imprimantes destinées au marché professionnel des poids lourds impriment efficacement une ligne entière à la fois tandis que le papier avance sous la tête d’impression.

La vitesse d’impression des imprimantes matricielles série à têtes mobiles varie de 30 à 550 cps. Contrairement à cela, les imprimantes matricielles ligne sont capables d’imprimer bien plus de 1 000 cps, ce qui permet un débit allant jusqu’à 800 pages/heure.

Étant donné que l’impression implique une pression mécanique, ces deux types d’imprimantes peuvent créer des copies carbone et des copies autocopiantes.

Ces machines peuvent être très durables. Lorsqu’elles s’usent, elles sont généralement dues à l’invasion de la plaque de guidage de la tête d’impression par de l’encre, provoquant l’adhésion de grains ; ce grain provoque lentement l’usure des canaux de la plaque de guidage de cercles en ovales ou en fentes, fournissant un guidage de moins en moins précis aux fils d’impression. Finalement, même avec des blocs de tungstène et des cliquets en titane, l’impression devient trop floue pour être lue, un problème courant lorsque les utilisateurs ne parviennent pas à entretenir l’imprimante avec un nettoyage régulier, comme indiqué dans la plupart des manuels d’utilisation.

Une variante de l’imprimante matricielle était l’imprimante par points à marteaux croisés, brevetée par Seikosha en 1982.[1] Le rouleau cylindrique lisse d’une imprimante conventionnelle a été remplacé par un cylindre cannelé en rotation. La tête d’impression était un simple marteau, à bord vertical en saillie, actionné par un électro-aimant. Là où le bord vertical du marteau coupait la cannelure horizontale du cylindre, comprimant le papier et le ruban entre eux, un seul point était marqué sur le papier. Les personnages étaient constitués de plusieurs points.

Bien que presque toutes les imprimantes à jet d’encre, thermiques et laser impriment également des points rapprochés plutôt que des lignes ou des caractères continus, il n’est pas habituel de les appeler imprimantes matricielles.

Histoire ancienne

Supérieur : cartouche de ruban d’encre Inmac avec encre noire pour imprimante matricielle. Inférieur : Encré et plié, le ruban est tiré dans la cartouche par le mécanisme à rouleaux vers la gauche

Tête d’impression d’une imprimante 9 broches d’occasion (Star NL 10)
La première imprimante matricielle a été introduite par le fabricant japonais OKI sous le nom d’OKI Wiredot en 1968. Pour cette réalisation, OKI a reçu un prix de l’Information Processing Society of Japan (IPSJ) en 2013.

La DEC LA30 était une imprimante matricielle à 30 caractères/seconde introduite en 1970 par Digital Equipment Corporation de Maynard, Massachusetts. Il a imprimé 80 colonnes de majuscules seulement 5 × 7 caractères matriciels sur un papier de taille unique. La tête d’impression était entraînée par un moteur pas à pas et le papier était avancé par un entraînement à cliquet à solénoïde peu fiable et certainement bruyant. Le LA30 était disponible avec une interface parallèle et une interface série ; cependant, la série LA30 nécessitait l’utilisation de caractères de remplissage lors du retour chariot

Le LA30 a été suivi en 1974 par le LA36, qui a connu un succès commercial bien plus important, devenant pendant un certain temps le terminal informatique à matrice de points standard. Le LA36 utilisait la même tête d’impression que le LA30 mais pouvait imprimer sur des formulaires de n’importe quel width jusqu’à 132 colonnes de sortie de cas mixtes sur papier standard à barres vertes pliées en accordéon. Le chariot était déplacé par un servomoteur beaucoup plus performant utilisant un moteur électrique à courant continu et un encodeur/tachymètre optique. Le papier était déplacé par un moteur pas à pas. Le LA36 n’était disponible qu’avec une interface série, mais contrairement au LA30 précédent, aucun caractère de remplissage n’était requis. Cela a été possible car, alors que l’imprimante ne communiquait jamais à plus de 30 caractères par seconde, le mécanisme était en fait capable d’imprimer à 60 caractères par seconde. Pendant la période de retour chariot, les caractères ont été mis en mémoire tampon pour une impression ultérieure à pleine vitesse pendant une période de rattrapage. Le buzz à deux tons produit par une impression de rattrapage de 60 caractères par seconde suivie d’une impression ordinaire de 30 caractères par seconde était une caractéristique distinctive du LA36 rapidement copié par de nombreux autres fabricants jusque dans les années 1990. Les imprimantes matricielles les plus efficaces utilisaient cette technique de mise en mémoire tampon.

Digital a ensuite élargi la gamme de base LA36 à une grande variété d’imprimantes matricielles, notamment :

LA180 : imprimante ligne 180 c/s
LS120 : borne 120 c/s
LA120 : borne avancée 180 c/s
LA34 : Terminal économique
LA38 : Un LA34 avec plus de fonctionnalités
LA12 : Une borne portable
En 1970, Centronics (alors de Hudson, New Hampshire) a introduit une imprimante matricielle, la Centronics 101. La recherche d’un mécanisme d’impression fiable l’a amenée à développer une relation avec Brother Industries, Ltd du Japon, et la vente de Centronics badge Mécanismes d’impression Brother équipés d’une tête d’impression Centronics et d’une électronique Centronics. Contrairement à Digital, Centronics s’est concentré sur le marché des imprimantes en ligne bas de gamme avec ses unités distinctives. Dans le processus, ils ont conçu l’interface électrique parallèle qui allait devenir la norme sur la plupart des imprimantes jusqu’à ce qu’elle commence à être remplacée par le bus série universel (USB) à la fin des années 1990.

Positionnement de la tête d’impression[modifier]

Mécanisme à deux roues avec élastique et barre métallique
La tête d’impression est fixée à une barre métallique qui assure un alignement correct, mais le positionnement horizontal est contrôlé par une bande qui se fixe aux pignons sur deux roues de chaque côté qui est ensuite entraînée par un moteur électrique. Cette bande peut être faite d’acier inoxydable, d’alliages de bronze phosphoreux ou de cuivre au béryllium, de nylon ou de divers matériaux synthétiques avec une âme en nylon torsadée pour éviter l’étirement. La position réelle peut être trouvée soit par décompte à l’aide d’un moteur pas à pas, d’un encodeur rotatif attaché à une roue ou d’une bande en plastique transparente avec des marques qui sont lues par un capteur optique sur la tête d’impression (commun sur les jets d’encre).

Les usages
Ordinateurs personnels[modifier]

Une Epson MX-80, un modèle classique qui est resté en usage pendant de nombreuses années
Dans les années 1970 et 1980, les imprimantes matricielles à impact étaient généralement considérées comme la meilleure combinaison de dépenses et de polyvalence, et jusqu’aux années 1990, elles étaient de loin la forme d’imprimante la plus courante utilisée avec les ordinateurs personnels et domestiques.

L’Epson MX-80, introduite en 1979,[2] était le modèle révolutionnaire qui a déclenché la popularité initiale des imprimantes à impact sur le marché des ordinateurs personnels. [citation nécessaire] La MX-80 combinait un prix abordable avec une sortie de texte de bonne qualité (pour sa temps). Les premières imprimantes à impact (y compris la MX) étaient notoirement bruyantes pendant le fonctionnement, en raison du mécanisme en forme de marteau dans la tête d’impression. Le MX-80 a même inspiré le nom d’un groupe de noise rock.[3] La faible densité de points du MX-80 (60 dpi horizontal, 72 dpi vertical) a produit des impressions d’une qualité « informatique » distinctive. Comparée à la qualité de machine à écrire nette d’une imprimante à marguerite, la lisibilité de l’imprimante matricielle semblait particulièrement mauvaise. Dans les applications bureautiques, la qualité de sortie était un problème sérieux, car la lisibilité du texte matriciel se dégradait rapidement à chaque génération de photocopie. IBM a vendu le MX-80 sous le nom d’IBM 5125.

Initialement, un logiciel tiers (tel que le programme d’amélioration de l’imprimante Bradford) offrait une solution rapide au problème de qualité. Le logiciel a utilisé une variété de techniques logicielles pour augmenter la qualité d’impression ; les stratégies générales étaient la double frappe (imprimer chaque ligne deux fois) et le mode double densité (ralentir la tête d’impression pour permettre un placement de points plus dense et plus précis). Un tel logiciel complémentaire n’était pas pratique à utiliser, car il obligeait l’utilisateur à se souvenir d’exécuter le programme d’amélioration avant chaque session d’impression (pour activer le mode d’amélioration). De plus, tous les logiciels d’amélioration n’étaient pas compatibles avec tous les programmes.

Les premiers logiciels d’ordinateur personnel se concentraient sur le traitement du texte, mais comme les affichages graphiques sont devenus omniprésents dans le monde de l’ordinateur personnel, les utilisateurs voulaient imprimer à la fois du texte et des images. Ironiquement, alors que l’imprimante à marguerite et le traceur à stylo avaient du mal à reproduire des images bitmap, les premières imprimantes à impact matriciel (y compris la MX-80) n’avaient pas la capacité d’imprimer des graphiques. Pourtant, la tête d’impression matricielle était bien adaptée à cette tâche, et la capacité, appelée « adressable par points » est rapidement devenue une fonctionnalité standard sur tous les modèles matriciels.