Comment fonctionne l’encre d’imprimante

cartouche jet d'encre

J’ai une question qui est faussement complexe. Comment fonctionne l’encre des imprimantes ? Vous n’y avez probablement pas beaucoup réfléchi, mais cette substance fait partie intégrante de la vie de beaucoup d’entre nous. On en trouve partout. Tout d’abord, l’encre et le toner sont deux choses différentes, bien que nous soyons nombreux à utiliser ces mots de manière interchangeable. L’encre est une substance liquide que vous appliquez sur une surface comme le papier. Le toner, quant à lui, est un polymère solide. Il s’agit d’une substance semblable à de minuscules particules de poussière de plastique, qui repose sur la physique de l’attraction électrostatique, la pression et la chaleur.

En règle générale, le toner BROTHER est utilisé dans les imprimantes laser et l’encre dans les imprimantes à jet d’encre. Les imprimantes à jet d’encre projettent de l’encre sur une page grâce à de minuscules buses situées sur une tête d’impression. Il peut y avoir des centaines, voire des milliers de buses sur une seule tête d’impression. L’imprimante HP Office Jet Enterprise X series comporte quarante-deux mille deux cent quarante buses par tête d’impression. Ces buses sont vraiment minuscules, environ 50 microns de large. Cela correspond à 0,5 millimètre ou moins que la largeur d’un cheveu humain moyen.

Bienvenue à l’imprimante à jet d’encre à bulles thermiques

La plupart des imprimantes à jet d’encre actuelles sont des imprimantes à bulles thermiques, ce qui signifie qu’elles utilisent la chaleur pour projeter l’encre à partir des buses. La tête d’impression contient de minuscules résistances qui chauffent lorsque vous faites passer un courant électrique à travers elles. La chaleur vaporise l’encre. L’encre crée une bulle qui pousse une petite quantité d’encre sur la page à travers la buse. Lorsque la bulle éclate, elle crée un vide qui attire davantage d’encre en position pour la bulle suivante. Cela se produit à un rythme assez rapide. On parle de trente-six mille fois par seconde avec certaines imprimantes. L’encre sort à grande vitesse, environ 32 km par heure.

La précision de ces buses a été décrite comme équivalente à la tentative de faire tomber une pièce de 5 centimes dans un seau posé sur le sol alors que vous vous tenez sur le balcon d’un immeuble de 30 étages. La précision est importante car elle est liée à la résolution de la page imprimée finale, mesurée en DPI ou points par pouce. En général, plus le chiffre est élevé, meilleure est la résolution. Pour que tout cela fonctionne parfaitement, l’encre doit être développée avec soin. Un changement de formule pourrait avoir un effet radical sur l’impression. Croyez-le ou non, chaque type d’encre fait l’objet d’une longue période de développement et de tests et la mise au point d’une encre particulière peut prendre cinq ans. 

HP invente la première véritable imprimante à jet d’encre

L’imprimante à jet d’encre a fait ses débuts en 1984 avec la HP thinkJet, avant la création des cartouches d’encre. Les imprimantes utilisaient des rubans imbibés d’encre, comme les machines à écrire. Demandez à vos parents de vous parler de ces rubans. Les cartouches d’imprimante présentent toutefois de gros avantages par rapport aux rubans. Elles sont plus faciles à installer, elles ne se déchirent pas et ne s’accrochent pas comme un ruban et le processus de jet d’encre utilisant des cartouches est beaucoup plus silencieux que les anciennes imprimantes à matrice de points. L’invention de la buse à bulles thermiques est le fruit du hasard. Un ingénieur de HP expérimentait une méthode permettant d’utiliser la technologie des films minces dans les circuits intégrés en faisant passer de l’électricité à travers un film de silicium. 

Le film a surchauffé et a fait sortir du liquide par en dessous. L’ingénieur a réalisé que si l’on pouvait contrôler le mouvement du fluide, on pourrait créer une application pratique et c’est ainsi qu’est née l’idée de l’imprimante à jet d’encre thermique. Quelques années après leur lancement, les imprimantes à jet d’encre sont devenues le choix le plus populaire pour les particuliers. La plupart des têtes d’impression des imprimantes à jet d’encre ne se trouvent pas dans l’imprimante elle-même. Elles font en fait partie de la cartouche d’encre. En déplaçant la tête d’impression vers la cartouche, on peut produire des imprimantes moins coûteuses. Imaginons que votre cartouche d’encre n’ait plus d’encre. Devriez-vous la remplir à nouveau ? C’est moins cher que d’acheter une nouvelle cartouche, mais cela tend à rendre les cartouches peu fiables et peut causer des problèmes de qualité qui vous coûteront plus cher à long terme.

Économiser sur le coût de l’encre d’imprimante

Il est préférable de confier vos anciennes cartouches à un programme de recyclage qui fabrique de nouvelles cartouches à partir du plastique des anciennes. Ainsi, les cartouches ne se retrouvent pas dans les décharges et le marché n’est pas inondé de cartouches remplies du mauvais type d’encre. Il existe plusieurs façons d’économiser sur les coûts d’encre. Vous pouvez diminuer la taille de la police que vous utilisez. C’est ce qu’a suggéré un étudiant en affirmant que le gouvernement américain pourrait économiser des millions de dollars en adoptant la police Garamond. Mais les lettres Garamond sont plus petites que les autres polices de caractères pour le même type de point. Vous pouvez donc tout aussi bien utiliser votre police préférée et régler la taille légèrement plus petite.

Il existe des moyens plus fiables d’économiser l’encre. De nombreuses imprimantes et programmes disposent d’un mode d’économie d’encre ou de brouillon, qui utilise moins d’encre par page imprimée. Vous obtenez une impression plus légère, mais vous économisez de l’encre au passage. Lorsque vous êtes prêt à imprimer une copie finale, vous pouvez changer le paramètre et obtenir une impression plus sombre. Si vous voulez économiser de l’argent. Renseignez-vous sur un service d’abonnement, dont le coût mensuel est généralement fonction de la quantité d’impressions dont vous avez besoin. Ces services remplacent les cartouches d’encre vides à la demande et étalent le coût sur la durée. Vous pourriez ainsi économiser une somme importante par an sur vos frais d’impression. Voilà pour l’histoire de l’encre. C’est un sujet assez intéressant quand on y réfléchit. Vous auriez pu penser qu’il s’agissait simplement de créer un liquide qui tache le papier d’une certaine façon. Mais il s’avère qu’il y a beaucoup plus de science et de technologie pour que ça fonctionne parfaitement.

Le processus technique de production de l’encre

L’encre d’imprimerie est utilisée pour imprimer une grande variété de choses. Tout, depuis les emballages alimentaires jusqu’aux enseignes et même aux imprimantes domestiques. Mais la couleur est vraiment ce qui fait vendre l’encre d’imprimerie. Tout ce que vous voyez sur une substance semblable au papier a été imprimé avec de l’encre. La plupart de ce que nous imprimons aujourd’hui utilise un processus qui fait appel à un système de quatre couleurs : jaune, magenta, cyan et noir. Le noir est la dernière couleur du processus de formulation de l’encre et il ne fait qu’ajouter tous les reflets et tous les détails. L’encre d’imprimerie est composée de deux éléments principaux, un pigment, qui est la couleur réelle, et le véhicule, qui est le support de la couleur. Le pigment peut être n’importe quoi, un jaune, un magenta, un cyan, un noir ou toute autre couleur.

Les couleurs se présentent sous la forme d’une poudre et nous devons l’incorporer dans le véhicule, qui est en fait un vernis collant et gluant, un peu comme le miel. Certaines parties du « véhicule » sont épaisses et gluantes, très collantes, contrairement au produit fini. Lorsque le processus commence, les ingrédients sont placés dans une grande casserole, puis dans un mélangeur. Ils sont chauffés par le mélangeur jusqu’à ce qu’ils soient beaucoup plus minces qu’ils ne le seraient à température ambiante. C’est à ce moment-là que le pigment est ajouté au mélange. Le pigment lui-même ne doit pas être une poudre fine, il est donc broyé en continu jusqu’à ce qu’il devienne une substance de type liquide. L’encre doit être liquide pour pouvoir passer correctement dans les machines. L’étape suivante consiste donc à poursuivre le broyage jusqu’à ce que ce soit le cas.

Les pigments se présentent sous la forme d’une poudre sèche et sont initialement tous collés les uns aux autres. Ils doivent être broyés pour maximiser les surfaces réfléchissantes. Il faut casser ces morceaux de pigment et pour ce faire, nous avons deux types de machines. La première machine s’appelle un « moulin à billes ». Un moulin à billes contient de très nombreuses petites billes d’acier qui frappent les particules de pigment et les séparent de ce bloc. Mais cela nous donne une mouture très grossière. Pour rendre l’encre plus lisse afin de pouvoir l’utiliser, il faut ensuite la faire passer dans trois grands rouleaux d’acier qui tournent dans des directions opposées. Cela exerce une forte pression sur les particules de pigment et les sépare. C’est la meilleure machine pour raffiner les pigments, car elle confère à l’encre la plus grande brillance et la plus grande force de couleur.

L’étape suivante de la fabrication de l’encre est le contrôle de la qualité, ou CQ, comme nous aimons l’appeler. Il garantit que l’encre a exactement la même couleur et la même consistance d’un lot à l’autre. Le tout premier test effectué après le passage de l’encre dans le broyeur à billes et dans le broyeur à trois cylindres est un test de broyage. Vous devez vous assurer que chaque particule de pigment a été réduite à sa plus petite taille possible. Cela garantit une impression lisse et régulière. Vous voulez que les particules soient capables de produire une impression brillante et lumineuse. Le test le plus important effectué à ce stade est le test de blanchiment. Il s’agit d’incorporer une petite quantité d’encre dans une substance blanche opaque. Cela nous permet de vérifier la force de la couleur et permet à notre ordinateur de couleur de voir si la couleur a été correctement développée. Une fois qu’un lot est approuvé par le technicien chargé du contrôle de la qualité, il est acheminé vers le mélangeur. À ce stade, des ingrédients supplémentaires sont ajoutés, comme des cires, qui confèrent une assistance au caoutchouc, et des siccatifs, qui permettent à l’encre de se transformer en un film solide dans un laps de temps relativement court.

Un autre test de contrôle important est appelé « tack », qui mesure le degré de collage de l’encre. Il s’agit de contrôler l’adhésivité de l’encre pour garantir que l’imprimante obtienne toujours la même qualité d’impression. Le caractère collant de l’encre détermine la façon dont l’encre se comporte dans l’imprimante. Une encre trop collante entraînera l’obstruction de la tête d’impression et d’autres problèmes, tandis qu’une encre trop peu collante peut provoquer des fuites et des impressions de mauvaise qualité. L’une des étapes suivantes du processus consiste à mélanger les couleurs Pantone. Nous devons le faire parce que, encore une fois, la gamme de couleurs du jaune, du magenta, du cyan et du noir n’est pas suffisante pour satisfaire toutes les variations de couleurs requises. En mélangeant les couleurs de base de la gamme Pantone, on peut obtenir la gamme complète des couleurs.

Une fois ce résultat obtenu, le produit retourne au CQ pour d’autres tests. Enfin, le produit fini est passé dans un broyeur à trois rouleaux. Cela élimine l’air et donne encore plus de brillance et de polissage à l’encre. L’encre finale produite doit avoir le meilleur verre, la meilleure capacité de roulement, la meilleure vitesse de réglage, la meilleure résistance au caoutchouc. Tous ces termes peuvent sembler étranges car il s’agit de termes techniques utilisés dans le secteur et je ne vais pas m’étendre sur ces caractéristiques individuelles de l’encre. Voilà, c’est ainsi que l’on fabrique l’encre brute.

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