La technique IBM à boule est une invention des années 60, dans le domaine de la machine à écrire.
Une boule comportant tous les caractères tourne et vient frapper le papier.
Elle a remplacé le chariot qui se déplaçait devant une barre à caractères.
Technologie nouvelle dans la machine à écrire vignette|redresse=0.5|(Image B) Boule ou tête d'écriture dans son mécanisme. gauche|vignette|(Image A) La machine à écrire à boule IBM 82 ou Selectric, dans sa version plus moderne. La technologie de la machine à écrire à boule, inventée par IBM (Image A), est mise sur le marché dans les années 1960. Elle se caractérise par l'usage d'une boule pouvant imprimer tous les caractères d'une langue donnée (Image B). Ce système permet de changer de boule, et donc la police d'écriture, par exemple passer d'une police de caractère traditionnelle, comme Courier, à une police plus manuscrite comme Script.
vignette|gauche|(Image C) Barres à caractères des anciennes machines. Cette invention a révolutionné les machines à écrire utilisant des barres à caractères (Image C). Leur police d'écriture était figée et définie lors de l'achat de la machine. Avec la technique IBM, le chariot ne se déplaçait plus de gauche à droite, l'impression se faisait sous le capot de la machine, silencieuse. Ces nouvelles machines à écrire ont changé l'esthétique.
Un marketing élaboré et des vendeurs compétents ont fait la réussite de cette machine à écrire à boule.
Petite histoire d'inspiration vignette|(Image D) L'historique machine à écrire Mignon. Le principe de la boule sur une machine à écrire, aurait été inspiré par l'antique machine à écrire MignonMignon.. Sur l'image D qui montre une machine à écrire Mignon, les caractères à sélectionner étaient affichés sur un tableau des caractères ; le système d'impression se faisait au moyen d'un cylindre qui portait tous les caractères sur son pourtour ; comme dans la future machine à écrire à boule, les capitales sont d'un côté et les minuscules de l'autre.
Quelques évolutions en images Ci-dessous, quelques image montrent l'évolution des processus d'écriture. Avant la première machine à barres à caractères, des essais d'autres types de mécanique n'ont pas abouti.
Aujourd'hui, les machines à écrire ne sont plus beaucoup utilisées ; tout se fait sur les ordinateurs, avec des programmes de traitement de texte.
Dernière étape mécanique vignette|(Image E) Machine sans sa carrosserie, le chariot d'impression est à gauche. La machine à écrire à boule était uniquement mécanique, sauf le moteur d'entraînement électrique (comme le montre l'Image E, de la machine sans sa carrosserie).
Les systèmes d'écriture de la génération suivante ont été remplacés par l'électronique : dans un premier temps, par des machines à écrire électroniques à impression à marguerite, ensuite par des systèmes de traitement de texte. Ils étaient au départ à marguerite, remplacés ensuite par les imprimantes Laser ou Jet d'encre.
Technique
Rotation de la boule pour écrire Pour tourner et frapper le bon caractère, cette boule doit recevoir des informations ; elle s'oriente alors vers les divers caractères à écrire qui sont sur les 360° de sa circonférence et sur les quatre hauteurs de ses lignes de caractères.
Code binaire pour la sélection des caractères Comme pour les ordinateurs, cette machine à boule ne pouvaient recevoir que deux informations : par « Oui » ou par « Non » ; c'est ce que l'on nomme un code binaire, composé de 0 ou de 1.
Toutes les informations de nos ordinateurs et celles nécessaires à la position de la boule en rotation (rotate) ou en hauteur (tilt), sont données par une combinaison de « 0 » et de « 1 ».
Le tableau ci-dessous donne un exemple de ce que pourrait être un codage d'une combinaison de ce code binaire composé de « oui » ou de « non » pour amener à une sélection de caractères à écrire (cet exemple n'est pas forcément celui de la boule).
0000 Donnerait : a 0001 Donnerait : b 0010 Donnerait : c 0011 Donnerait : d 0100 Donnerait : f 0101 Donnerait : g 0111 Donnerait : h 1000 Donnerait : i 1001 Donnerait : j 1010 Donnerait : k 1011 Donnerait : l etc. Donnerait : ...
Les différents claviers de par le monde vignette|upright=0.5|droite|(Image F) Exemple du clavier Qwerty (anglais et américain). Différentes sortes de clavier existent dans le monde : le clavier Français (Azerty), assez différent de la plupart des autres ; l'anglophone, le Qwerty (Image F: exemple du clavier Qwerty), le Suisse français et Suisse allemand (Qwertz), le Turc .
Pour tous les claviers du monde, les boules sont les mêmes, les caractères sont placés au même endroit alors que sur le clavier, les caractères peuvent être placés différemment. La machine va trouver le caractère correspondant sur la boule par les différents codages des interposes (voir ci-dessous), en relation avec ce processus binaire.
Des touches du clavier à la sélection des caractères Quand une touche du clavier est pressée, elle active, sous chaque touche, une barre verticale appelée interpose (interposer) (Image/schéma 3).
Cette interpose est codée différemment suivant le positionnement que la machine devra activer : elle oriente la boule en circonférence ou en hauteur vers le caractère correspondant.
Le codage de ces interposes est fait au moyen de taquets présents (ou pas présents) au-dessous de l'interpose: il va presser (ou pas) une des six barres transversales horizontales placées au-dessous, que l'on voit sous les Images 1 et 2.
L'information d'activation (ou non) de cette barre transversale (crosswise bars) va être transmise à six tringles de connexion (link) (cinq sont visiblessur l'image 2).
Ces six links aboutissent chacun à un loquet (latch) (Image 4). Suivant que les loquets sont activés (ou pas), ils vont plus ou moins tirer sur un balancier nommé whiffletree, visible dans l'image 5 et 6 : 2 de ces tringles et loquets donnent la position en hauteur (tilt) : quatre possibilités du code binaire pour quatre rangées sur la boule ; 4 de ces tringles et loquets donnent la position sur la circonférence de la boule (rotate), qui a vingt-deux positions sur sa circonférence (onze du côté des minuscules et onze de celui des majuscules).
Pour passer de minuscule en majuscule, un autre mécanisme génère la rotation de la boule.
Le balancier ou whiffletree et les bras de développement tilt et rotate L'image 7 montre un schéma de ce balancier ou whiffletree. L'image 8 explique l'action de ce balancier dans le positionnement tilt, donc pour les quatre possibilités de hauteur de la boule.
Ce balancier (whiffletree) est donc composé de deux parties, activées par deux jeux de tringles ou link en langage IBM. Le code binaire à deux possibilités de « oui » ou de « non », ou de « tiré » ou « pas tiré » se retrouve ici. Suivant que les loquets (latch) sont activés (ou pas), ils vont se placer (ou pas) sous le balancier. Ces latch activés (ou pas), par l'effet d'une came tournante, (Image 5), vont tirer la connexion résultante de ce balancier, qui va tirer sur un bras articulé (image 10). Ce bras articulé, terminé par une poulie, va tirer sur un câble métallique (tape) pour activer la rotation de la boule et la positionner face au caractère à frapper. Ces tapes sont visibles dans l'image 5.
Du balancier à la tête d'impression Ce balancier, suivant le codage qu'il reçoit, tirera (plus ou moins) sur une tringle de connexion. La tringle pour la rotation est visible dans l'image 4, avec ses trois écrous et contre-écrous de réglage. Sur l'image 6, celle qui est plate en noir se devine, elle active le mécanisme de hauteur. Ces deux mécanismes vont chacun activer en étirement un bras articulé (arm). Un bras détermine la hauteur (tilt arm) et un autre, la sélection sur la circonférence de la boule (rotate arm). Ces deux bras articulés avec leurs poulies se trouvent sur la gauche de la machine, dans l'image 10. Ils vont (plus ou moins) tirer les câbles mentionnés tapes. Ces câbles sont raccordés au mécanisme de la boule, dans le chariot d'impression, à laquelle ils donnent le mouvement nécessaire pour positionner le bon caractère à imprimer (l'image 11 montre les tapes).
Les majuscules et le positionnement du souligné sur la boule Les majuscules sont d'un côté de la boule et les minuscules de l'autre. En appuyant sur la touche majuscule, un embrayage actionne une came située sur le côté droit de la machine (image 12). Celle-ci fait s'étirer un troisième bras articulé (), qui va appliquer une tension supplémentaire sur le câble tape rotate, et fait pivoter la boule de 180° supplémentaires.
Une autre particularité technique est le souligné ( _______). Il doit être parfaitement rectiligne. Cette recherche d'un trait le plus beau possible est un réglage courant d'entretien régulier de la machine par le technicien du service après-vente. Pour un meilleur résultat, la solution trouvée par les concepteurs de la machine a été de mettre ce caractère du souligné [_] à la position de base de la boule, le plus proche du papier. La boule va frapper ce caractère, sans devoir être activée en hauteur (tilt) ou en rotation (rotate).
Cette boule une fois verrouillée dans sa position de frappe, l'impact de frappe est envoyé, et le chariot transporteur avance d'un espace pour frapper le caractère suivant.
Le chariot - ruban - verrouillage de la boule et déplacement
Verrouillage de la boule Pour que l'écriture se fasse proprement, il faut que la boule soit verrouillée, dès que le bon caractère est placé face au papier. Sur l'image 15, un gros plan montre le support de la boule (ring). Au centre de l'image 14, le chariot d'impression montre au centre ce support. Sur son côté gauche du support de la tête, face à nous, une petite crémaillère avec quatre dents est visible (surtout les deux premières). Devant ces dents, un petit axe articulé terminé par un ressort se devine. Ce petit axe va se fixer dans la cavité entre les dents de la crémaillère, ce qui fait le verrouillage vertical. Sous les dents du support, un axe arrondi articulé de couleur noir est visible. Le bout à gauche de cet axe (le bout se devine dans un peu de poussière blanche de papier), va se fixer dans une des encoches, entre les dents de la boule (image 16 : boule avec ses dents). Ce mécanisme verrouille la tête d'impression dans son emplacement en rotation.
Chariot et ruban Ce chariot support de la boule d'écriture se déplace à l'intérieur de la machine. Son déplacement, caractère par caractère, dans le sens de l'écriture ou en arrière (Backspace, par exemple pour la correction), est déjà présent dans les machines à écrire à barres de caractères. L'image 13 montre le chariot d'écriture avec son support de la boule, qui se trouve à droite dans la machine. Les deux éléments ronds en plastique blanc dentelés sur les bords, sont les éléments d'entraînement du ruban encreur du modèle IBM 72. Le modèle 82 présente un nouveau mécanisme, adapté aux nouvelles cassettes rubans carbone et au processus du ruban correcteur automatique.
Chariot d'impression ⇒ son déplacement latéral L'image 17 donne une vue de l'axe d'entraînement du chariot de support de la boule. La poulie dentée en plastique blanc entraîne une des cordes qui tirent le chariot. Une deuxième poulie est cachée à l'arrière, à peine visible sur l'image 14, dessous à l'arrière du chariot. Cet axe porte, au milieu, un embrayage à ressort (spring-clutchs) de couleur légèrement orange et un peu plus sur la gauche autre de couleur gris. Si ces embrayages sont activés, ils entraînent les roues crantées grise, qui font avancer le chariot dans un sens ou dans l'autre.