Tête d’impression à jet d’encre UV (photo Smokeonthewater/Wikipedia).

À la fin du XXe siècle, l’industrie graphique connaît une nouvelle transformation, entraînée par l’essor des technologies d’impression numérique venues de la bureautique. Affranchies de toute forme d’impression « physique », elles annoncent la transcription directe de l’ordinateur au papier, la reproduction de données variables et les tirages « à la demande ».

Lord Kelvin (1824-1907) : William Thomson, mieux connu sous son titre de lord Kelvin, est un scientifique britannique, illustre pour ses travaux dans les domaines de la physique, des mathématiques et de la thermodynamique. On lui doit notamment l’échelle de température Kelvin, mesurée à partir du zéro absolu qu’il a défini.

Mais s’il trouve place dans notre galerie de portraits, c’est pour avoir inventé un « siphon à encre » que l’on considère comme l’ancêtre de l’imprimante inkjet. Dans les années 1850, Thomson travaillait à un projet de câble télégraphique transatlantique ; toutefois, sur une aussi longue distance, les signaux électriques transmis par le câble étaient tellement affaiblis qu’ils ne pouvaient être lus correctement à la réception. Thomson résolut le problème en développant un système beaucoup plus sensible que les récepteurs classiques. Il se composait d’un siphon en verre suspendu au-dessus d’une bande de papier déroulante ; le siphon était relié d’une part à une bobine placée entre deux aimants, et plongeait d’autre part dans un encrier dont l’encre était électriquement chargée. En se déplaçant sous l’effet des courants électriques, la bobine entraînait le mouvement du siphon, qui projetait l’encre sur le papier. Le « siphon recorder », breveté en 1867, ne transcrivait pas de caractères mais traçait une ligne ondulée que l’opérateur pouvait interpréter. C’est à notre connaissance le premier exemple d’un système d’impression sans contact ; une invention révolutionnaire ouvrant la voie à l’impression de données variables – même si Lord Kelvin ne l’a jamais conçu comme tel.

Rune Elmqvist (1906-1996) : Pionnier de la médecine cardiaque, inventeur du premier pacemaker implantable, le Suédois Rune Elmqvist fut aussi un pionner des techniques d’impression numérique, crédité pour avoir mis au point la première véritable imprimante à jet d’encre. Pas plus que le siphon à encre de lord Kelvin, celle-ci n’était toutefois pas destinée à la production de documents, mais bien à un usage médical !

Médecin devenu ingénieur, Elmqvist était responsable de la recherche-développement au sein de la société d’électronique Elema-Schönander (plus tard absorbée par le groupe Siemens). C’est à ce titre qu’il déposa en 1949 le brevet d’un électrocardiographe : un appareil destiné à transcrire les signaux d’activité cardiaque d’un patient. Jusqu’alors, ces équipements utilisaient un stylet traçant une courbe sur une bobine de papier ; une solution qui ne permettait cependant pas de reproduire précisément les plus petites variations du signal. Elmqvist améliora ce résultat en remplaçant le stylet par un jet d’encre « à fragmentation » (basé sur le phénomène de fractionnement des liquides en chute libre, décrit au XIXe siècle par le physicien belge Joseph Plateau). Il éliminait ainsi le frottement sur le papier, source d’interférences.

Alors que le siphon de lord Kelvin délivrait un flux d’encre continu, le Mingograph de Rune Elmqvist pulvérisait un flux de gouttelettes, lesquelles étaient déviées par un signal électrique déterminant avec précision leur position sur la bande de papier. C’est la première application de ce que l’on appellera désormais le « jet d’encre continu », qui connaîtra une belle carrière dans la bureautique.

Steven Zoltan (1918-1998) : Le jet d’encre recouvre en réalité un faisceau de technologies, principalement réparties en jet d’encre continu, jet d’encre thermique (« bubblejet ») et jet d’encre piézoélectrique. Ce dernier est fondé sur un phénomène découvert à la fin du XIXe siècle par les frères Pierre et Jacques Curie, qui avaient observé la capacité de certains matériaux à se déformer sous l’action d’un champ électrique.

Cette propriété connut par la suite de nombreuses applications techniques, dont le développement du sonar, de la montre à quartz et de multiples composants électroniques. Dans le secteur graphique, l’un des premiers à l’exploiter fut Steven Zoltan.

Né en Hongrie, diplômé en ingénierie, Steven Zoltan quitta son pays en 1958, deux ans après l’insurrection de Budapest, pour se réfugier aux États-Unis. Alors qu’il travaillait pour la société Clevite Corp., il déposa en 1972 le premier brevet décrivant un système d’impression à jet d’encre « piézo », comprenant une buse entourée d’un matériau piézoélectrique. Sous l’effet d’un signal électrique, celui-ci se contractait, forçant l’éjection d’une goutte d’encre.

Zoltan inaugurait ainsi une voie technologique nouvelle et prometteuse, que d’autres développèrent à sa suite. À la fois précis et rapide, le jet d’encre piézoélectrique permet aujourd’hui de produire des gouttelettes « à la demande » à grande vitesse, et même de faire varier leur taille. En outre, il est compatible avec une très grande variété d’encres et de supports. Autant d’avantages qui en font, au XXIe siècle, une technologie de référence sur le marché graphique, mais aussi dans d’autres industries.

Chester Carlson (1906-1968) : Les technologies d’impression numérique se répartissent en deux voies principales ; d’une part, le jet d’encre et ses déclinaisons ; d’autre part, l’électrophotographie à toner dont la paternité revient à l’ingénieur américain Chester Carlson.

À l’école, où il avait créé un journal étudiant, puis dans son travail chez Bell Telephone Laboratories, Chester Carslon se heurta à la difficulté de reproduire des documents sans passer par une imprimerie. Les seules techniques disponibles, en dehors de la copie carbone, étaient alors la miméographie (une impression au pochoir, de type stencil) ou la photo-reprographie, qui présentaient chacune leurs limites et inconvénients.

Déterminé à découvrir une alternative, Carlson eut l’idée d’exploiter la photoconductivité, c’est-à-dire la capacité de certains éléments tels que le silicium ou le germanium à devenir conducteurs d’électricité sous l’action de la lumière. C’est ainsi qu’il développa, au tournant des années 1940, un procédé permettant de créer, sur un support photoconducteur, une image latente électriquement chargée, sur laquelle on répand une poudre carbonée de charge électrique inverse : le toner. Celui-ci adhère aux zones exposées, formant une image visible qui est ensuite transférée sur le papier, sans passer par une forme d’impression physique.

Déposé en 1942, son brevet ne rencontra d’abord que peu d’intérêt. Carlson essuya de multiples refus, dont ceux d’IBM et de Kodak, avant de vendre son invention à la société Haloid, alors spécialisée dans les équipements photographiques. Rebaptisé xérographie, le procédé donnera naissance au photocopieur dans les années 1960, puis aux presses numériques dans les années 1990. Quant à la société Haloid, elle est devenue… Xerox !

Benny Landa (1946-…) : Né en Pologne, émigré avec sa famille au Canada, puis en Israël, Benny Landa a d’abord travaillé dans le domaine du microfilm avant de se tourner vers les techniques d’impression et de créer sa propre entreprise, Indigo, en 1977. Son objectif était alors de proposer une technologie d’impression numérique capable de rivaliser en qualité avec l’offset.

Quinze ans plus tard, en 1993, les premières presses numériques de production sont présentées à Birmingham, lors du salon Ipex, par Indigo et par sa concurrente belge Xeikon (une spin-off d’Agfa). Toutes deux sont fondées sur l’électrophotographie, mais Xeikon utilise un toner sec, tandis qu’Indigo a développé une « encre électronique » (en fait un toner « encapsulé » dans un fluide), dont le rendu évoque celui des photos sur papier brillant. Après quelques tâtonnements, la technologie Indigo trouve sa place sur le marché ; elle sera rachetée en 2002 par Hewlett-Packard qui l’exploite toujours via sa division HP Indigo.

Benny Landa ne se retire pas pour autant : il fonde une nouvelle société, Landa Digital Printing, et présente en 2012 une autre technologie d’impression numérique baptisée « nanographie ». Celle-ci utilise une encre aux particules extrêmement fines, projetée sur une courroie de transfert à l’aide de têtes inkjet piézoélectriques ; l’image est ensuite reportée de la courroie vers le papier. Présentée comme étant à la fois rapide, qualitative et compatible avec de nombreux substrats, la technologie tarde cependant à tenir ses promesses. En 2025, alors que le nombre de machines installées ne dépasse pas quelques dizaines, Landa Digital Printing connaît de graves difficultés qui mènent à sa réorganisation judiciaire, puis à son rachat par le fonds d’investissement israélien FIMI.

Quelle trace laisseront Benny Landa et ses inventions dans les annales de l’industrie graphique ? La nanographie sera-t-elle un échec, ou la prochaine révolution ? L’histoire des techniques incite à ne pas juger trop vite ; seul le temps le dira.