Плоттер? Ответ на этот вопрос становится понятным, когда возникает необходимость распечатать различную информацию в большом формате. Обычному принтеру эта задача не под силу. Итак, плоттер - это устройство, предназначенное для вычерчивания с максимальной точностью схем, чертежей, карт и любой другой графики.
Плоттеры способны работать с бумагой большого формата, начиная с A0. По принципу работы устройство плоттера несколько отличается от принтера. Дело в том, что в стандартных принтерах красящий элемент остаётся неподвижным, а печать происходит за счёт передвижения бумаги. Система плоттера представляет собой перо, которое движется по поверхности бумаги согласно заданной программой траектории. Благодаря такой особенности некоторые отдельные модификации плоттерных устройств позволяют наносить графику не только на бумагу, но и на винил, ткань, плёнку и другие подобные материалы. По своей функциональности и особенностям устройства плоттеры могут быть разных видов.
Что такое плоттер планшетный
Это устройство может создать изображение практически на
Любом материале, который закрепляется на специально предназначенном столе. Печатающий элемент в виде головки, который во время нанесения изображения перемещается в двухмерной проекции, устанавливается сверху. Планшетный плоттер, головка которого находится в фиксированном состоянии, а нанесение изображения происходит за счет перемещения стола, имеет существенный минус: носитель по своему формату не должен превышать размеры стола.
Что такое плоттер перьевой
Перьевой плоттер - это устройство для воспроизведения изображения в высоком разрешении с отличной цветопередачей. Относится к разновидности графопостроителей, работающих по векторному принципу. В основе устройства используется элемент, который называется по длительности эксплуатации различают одноразового и многократного использования. Перо фиксируется в пазах специально предназначенного держателя, который, в свою очередь, осуществляет его перемещение по поверхности носителя.
Что такое плоттер карандашно-перьевой
В таких плоттерах для нанесения изображения используется обыкновенный карандашный грифель. В процессе своей работы карандашно-перьевой плоттер не требует дополнительного контроля и управления. Грифель по мере своего расходования автоматически выдвигается из держателя, что создаёт дополнительные удобства при нанесении большого количества изображений. В перьевом аналоге этот процесс более проблематичен, поскольку при засорении канала, подающего краситель, приходится останавливать печать и устранять неполадку. Карандаш отлично рисует на бумаге довольно качественные изображения различных видов. К тому же при необходимости некоторые элементы полученного чертежа можно подкорректировать ластиком.
Что такое плоттер струйный
Струйные плоттеры наносят изображение с помощью специального чернила, которое в виде капелек подаётся из сопла и наносится на поверхность носителя. В последнее время нашёл широкое применение "пузырьковый" метод Чернила наносятся с помощью микроскопических форсунок. Они в количестве нескольких сотен расположены в конструкции одноразового использования. Чернила быстро нагреваются (до 10 мкс) с помощью терморезистора от электроимпульса, вследствие этого образуется пузырёк. Он создаёт под действием которой чернила выходят из форсунки. После отключения подачи импульса образовавшийся пузырёк исчезает, а температура терморезистора быстро понижается.
Это не далеко не полный перечень существующих плоттеров. Есть еще электростатические, прямого вывода, лазерные, режущие, сольвентные. Каждый подбирается по своим техническим характеристикам и способу печати для конкретных задач.
Устройства такого типа - это особые инструменты, которые призваны печатать то, что обычные принтеры не в состоянии перенести на носитель. При этом принцип работы плоттера во многом схож с его младшими братьями. Но все же, имеется ряд особенностей, которые действительно делают их отдельным видом печатающих устройств.
Сначала разберемся, как работает плоттер. В первую очередь они, как и обычные принтеры, делятся по технологиям печати. Для широкоформатных устройств это:
- Струйные;
- Лазерные;
- Перьевые;
- Электростатические;
- Прямого вывода.
Таким образом, на вопрос, что такое плоттер, стоит ответить так: это печатающее устройство, способное создавать отпечатки в формате начиная с А2 и заканчивая А0+.
Струйные аппараты идеально подходят для печати цветных изображений. При этом их точность может быть различной. Еще одним плюсом данной технологии является ее невысокая стоимость. Именно поэтому струйники получили широкое распространение. Например, Epson SureColor SC-P6000 позволяет добиться высококачественной печати в А1 формате, но при этом будет стоить не так дорого, как устройства с другими типами печати. В частности, в аппаратах данного производителя используется пьезоструйная технология печати, с помощью которой можно получить недорогие, но очень качественные фотографии. Также с ними можно использовать особые чернила для получения устойчивых к внешним воздействиям отпечатков. Другой тип струйников - это термоструйные устройства. Они несколько хуже работают с печатью цветных материалов, но прекрасно справляются с задачами печати чертежей.
Лазерные устройства также достаточно широко распространены. И их главный плюс - это высокая точность построения изображений. Но при этом страдает цветопередача - вернее, вам придется обходиться одним цветом. Но лучших широкоформатников для печати чертежей вам не найти. К тому же, они также достаточно доступны.
Перьевая технология печати отличается простотой и доступностью. Но ее минус в медленной скорости создания изображений. Также при печати изображений с объектами, требующими закрашивания определенной области, вы не получите сплошную заливку, а лишь штриховку. Эти недостатки не позволили перьевым широкоформатным устройствам стать достаточно распространенными. Но среди них достаточно часто встречаются плоттеры режущие , которые были оценены по достоинству за особые возможности в создании шаблонов и изображений из нестандартных носителей.
Электростатические устройства - это одно из лучших решений для создания любых типов изображений. Но особенно эффективны они в работе с цветными отпечатками. Они позволяют достичь высокой точности изображений, при этом носители, вопреки сложившемуся стереотипу, стоят не так и дорого. Но все же есть один ощутимый минус - сами по себе электростатические широкоформатные принтеры имеют крайне высокую стоимость. Поэтому при всех своих плюсах, их нечасто можно встретить даже среди тех, кто профессионально занимается печатью.
Прямой вывод также достаточно интересный способ для получения точных и качественных отпечатков. Огромный плюс таких устройств заключается в том, что для них в качестве расходных материалов используется только специальная бумага - никаких чернил или картриджей не понадобится. Минусы очень схожи с электростатическими аппаратами - очень высокая стоимость. Также вы не сможете получить от них цветных отпечатков.
Поэтому, как вы успели убедиться, принцип широкоформатной печати во много совпадает с обычными принтерами. Естественно, существуют особые технологии, которые помогают получить совершенно особые возможности. Но при этом стоит помнить о том, что классические аппараты намного доступнее специфических.
Кроме деления по технологии, используемой при печати, данные устройства также могут группироваться по такому принципу, как виды широкоформатной печати. В частности, они могут печатать как на отдельных листах бумаги, так и на рулонах. Более практичными являются как раз последние ведь, во-первых, вы можете создавать достаточно большие изображения в длину, а во-вторых, рулонная бумага стоит дешевле листовой. В большинстве рулонных широкоформатников имеются специальные резаки, которые автоматически образуют рулон после завершения создания изображений. Но кроме такой ограниченной функции также существуют устройства, способные вырезать непосредственно сами изображения на различных материалах.
Чтобы разобраться, как работает режущий плоттер, стоит обратить внимание на два их типа - они также бывают рулонными и планшетными. Первые достаточно компактны, но ограничены материалами, которые они способны резать. На дорогих моделях планшетных широкоформатных устройств можно вырезать шаблоны даже из кожи. Специальный резак двигается так же, как и обычная печатающая головка, но вместо наносящего изображения пера установлен специальный резак. Таким образом, вырезание происходить автоматически. На использовании такого режущего пера и основывается принцип работы режущего плоттера.
Такие устройства достаточно популярны и с их помощью можно обеспечить свой бизнес упаковочной продукцией. Ведь кроме резки также можно использовать специальные насадки для продавливания картона или плотной бумаги.
Какой бы плоттер вы не выбрали, крайне важно изначально определиться, для каких целей он будет использоваться. Ведь они достаточно разнообразны как в своих способностях, так и по цене. Поэтому четкая определенность поможет вам избежать лишних расходов и получить инструмент, который станет отличным помощником для вашего бизнеса.
Плоттер (графопостроитель ) – это устройство автоматического построения диаграмм или других изображений на бумаге, пластике, фоточувствительном материале или ином носителе путем черчения, гравирования, фоторегистрации или иным способом.
Различают:
планшетные графопостроители для формата А3 – А2, с фиксацией листа электростатическим способом и пишущим узлом, перемещающимся в двух координатах (на плоскости);
барабанные графопостроители с носителем, закрепляемым на вращающемся барабане;
рулонные или роликовые графопостроители с чертежной головкой, перемещающейся в одном направлении при одновременном перемещении носителя в перпендикулярном ему направлении. Ширина бумаги формата А1 или А0. Такие плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров.
Плоттеры изготавливаются в напольном и настольном исполнении.
По принципу построения изображения подразделяются на:
векторные графопостроители (Создают изображение с помощью шариковых, перьевых рапидографов, фломастера, карандаша. В настоящее время практически сняты с производства);
растровые графопостроители (Наследуя конструктивные особенности принтеров, создают изображение путем построчного воспроизведения).
По способу печати растровые графопостроители подразделяются на:
– электростатические графопостроители с электростатическим принципом воспроизведения;
– струйные графопостроители, основанными на принципе струйной печати (выдавливании красящего вещества через сопла форсунок);
– лазерные графопостроители, воспроизводящие изображение с использованием луча лазера;
– светодиодные графопостроители, отличающиеся от лазерных способом перенесения изображения с барабана на бумагу;
– термические графопостроители;
– микрофильм –плоттеры , фотоплоттеры с фиксацией изображения на светочувствительном материале.
Основные конструктивные и эксплуатационные характеристики графопостроителей: формат воспроизводимого изображения–оригинала, размер рабочего поля, точность, разрешение растровых графопостроителей (обычно в переделах 300–2500 dpi), скорость прорисовки или изготовления единицы продукции заданного формата, наличие или отсутствие собственной памяти (буфера), программное обеспечение (драйверы, программы растеризации), наличие сетевой платы. Некоторые модели графопостроителей комплектуются или могут оснащаться насадками, дополняющими их функциями сканера.
Большинство струйных аппаратов обеспечивают печать графических файлов формата TIFF, BMP, PCX.
Сканеры, классификация и основные характеристики
Сканер это устройство ввода в персональный компьютер цветного и черно–белого изображения с бумаги, пленки и т.п.
Принцип действия сканера заключается в преобразовании оптического сигнала, получаемого при сканировании изображения световым лучом, в электрический, а затем в цифровой код, который передается в компьютер.
Сканеры разделяют на:
черно–белые сканеры могут в простейшем случае различать только два значения – черное и белое, что вполне достаточно для чтения штрихового кода (более сложные сканеры различают градации серого цвета);
цветные сканеры работают на принципе сложения цветов, при котором цветное изображение получается путем смешения трех цветов: красного, зеленого и синего. Технически это реализуется двумя способами:
при сканировании цветной оригинал освещается не белым светом, а последовательно красным, зеленым и синим. Сканирование осуществляется для каждого цвета отдельно, полученная информация предварительно обрабатывается и передается в компьютер;
в процессе сканирования цветной оригинал освещается белым цветом, а отраженный свет попадает на CCD–матрицу через систему специальных фильтров, разлагающих его на три компонента: красный, зеленый, синий, каждый из которых улавливается своим набором фотоэлементов.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный , параллельный или
Первые плоттеры (например Calcomp 565 из 1959) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision"s Interact I, первая CAD система) представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. В 1980х была выпущена меньшая по размерам и более лёгкая модель HP 7470, использующая инновационную технологию «зернистого колеса» для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали популярны в деловых приложениях. Но из-за их низкой производительности они были практически бесполезны для печати общего назначения. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, удешевлением компьютерной памяти и скоростью обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
Типы графопостроителей
- рулонные и планшетные
- перьевые, струйные и электростатические
- векторные и растровые
Назначение графопостроителей - высококачественное документирование чертёжно-графической информации.
Графопостроители можно классифицировать следующим образом:
- по способу формирования чертежа - с произвольным сканированием и растровые;
- по способу перемещения носителя - планшетные, барабанные и смешанные (фрикционные, с абразивной головкой).
- по используемому инструменту (типу чертёжной головки) - перьевые, фотопостроители, со скрайбирующей головкой, с фрезерной головкой.
Планшетные графопостроители
В планшетных графопостроителях носитель неподвижно закреплён на плоском столе. Закрепление либо электростатическое, либо вакуумное, либо механическое за счёт притягивания прижимающих бумагу пластинок, к (электро)магнитам, вмонтированным в поверхность стола. Специальной бумаги не требуется. Головка перемещается по двум перпендикулярным направлениям. Размер носителя ограничен размером планшета.
В некоторых устройствах небольших размеров головка закреплена неподвижно, а перемещается стол с закреплённым на нём носителем, как это сделано во фрезерных станках с числовым программным управлением.
Графопостроители с перемещающимся носителем
Имеются три разновидности графопостроителей с перемещающимся носителем:
- барабанные графопостроители, в которых носитель фиксированного размера укреплён на вращающемся барабане;
- фрикционные графопостроители, в которых носитель перемещается с помощью фрикционных роликов. Эти графопостроители (при равных размерах чертежа) много меньших габаритов, чем барабанные. Одна из новых разновидностей фрикционного графопостроителя, появившаяся благодаря технологическим достижениям в металлообработке - графопостроитель с т. н. абразивной головкой, в которых валики привода бумаги - стальные со специальной насечкой, не забивающейся волокнами бумаги;
- рулонные графопостроители, которые подобны фрикционным, но используют специальный носитель с краевой перфорацией.
Вне зависимости от способа перемещения носителя, система привода графопостроителей с произвольным сканированием использует либо шаговые двигатели, поворачивающиеся на фиксированный угол при подаче одного импульса, либо исполнительную систему с обратной связью, содержащую двигатели привода и датчики положения. Перемещения с шаговыми двигателями обычно выполняются на 1 шаг по одному из 8 направлений.
Поэтому требуется аппроксимация вычерчиваемой кривой штрихами основных направлений. Повышение точности аппроксимации достигается как уменьшением шага, так и путём увеличения числа направлений перемещения за счёт использования дополнительных пар моторов или за счёт изменения передаточного числа.
Электростатические графопостроители
Электростатические графопостроители работают на безударном электрографическом растровом принципе. Специальная диэлектрическая бумага перемещается под электростатической головкой, содержащей иголки с плотностью 40-100 на 1 см. К иголкам прикладывается отрицательное напряжение в результате чего диэлектрическая бумага заряжается и на ней создаётся скрытое изображение. Затем бумага проходит через бокс, в котором над ней распыляется положительно заряженный тонер. Заряженные области притягивают частицы тонера. В цветных системах этот процесс повторяется для каждого их основных субтрактивных цветов - голубого, пурпурного и жёлтого, а также чёрного.
Определение 1
Плоттер, графопостроитель – устройство для автоматического нанесения графической информации (рисунков, схем, сложных чертежей, карт и др.) с большой точностью на бумагу размером до $A0$ или кальке.
Рисунок 1.
Принцип работы
Плоттеры создают изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь плоттера с ПК осуществляется с помощью последовательного порта, параллельного порта, $SCSI$-интерфейса и Ethernet. У некоторых моделей плоттеров есть встроенный буфер (от $1$ Мб).
Принцип работы первых плоттеров заключался в передвижении бумаги с помощью ролика, что обеспечивало координату $X$, а $Y$ обеспечивало движение пера.
Позже плоттеры управлялись вычислительной машиной и имели шариковое перо для рисования. При таком подходе стала доступна повышенная точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, который наносился на бумагу. Модернизированные плоттеры были дополнены специальным кассетным держателем, который можно было компоновать перьями разной толщины и цветов.
Замечание 1
В конце $1970$-х гг. фирмами Hewlett Packard и Tektronix были разработаны планшетные графопостроители с размерами стандартного рабочего стола. В $1980$-х гг. была представлена меньшая по размерам и более лёгкая модель $HP$ $7470$, которая для перемещения бумаги использовала инновационную технологию «зернистого колеса». Эти графопостроители бытового назначения стали популярными в бизнес-приложениях. С развитием компьютерной техники плоттеры с пером практически исчезли из обихода.
Типы плоттеров
Существует несколько классификаций плоттеров, по одной из которых их разделяют на:
- перьевые, струйные и электростатические;
- рулонные и планшетные;
- векторные и растровые.
Плоттеры можно классифицировать по следующим параметрам:
- по способу формирования чертежа делятся на плоттеры с произвольным сканированием и растровые;
- по способу перемещения носителя – на планшетные, барабанные и смешанные (фрикционные, с абразивной головкой);
- по используемому инструменту (типу чертёжной головки) – перьевые, фотопостроители, со скрайбирующей головкой, с фрезерной головкой.
Планшетные плоттеры
Носитель в планшетных плоттерах неподвижно закреплён на плоском столе. Закрепление может быть электростатическим, вакуумным, механическим за счёт притягивания прижимающих бумагу пластинок, к магнитам, которые вмонтированы в поверхность стола. Специальная бумага не требуется. Головка перемещается по двум перпендикулярным направлениям. Размер носителя не может быть больше размера планшета.
Рисунок 2.
В некоторых небольших плоттерах головка закреплена неподвижно, а стол с закреплённым на нём носителем перемещается.
Плоттеры с перемещающимся носителем
Существует три разновидности плоттеров с перемещающимся носителем:
- барабанные плоттеры , в которых носитель фиксированного размера закреплён на вращающемся барабане;
- фрикционные плоттеры , в которых носитель перемещается с помощью фрикционных роликов. Эти плоттеры (при равных размерах чертежа) имеют гораздо меньшие размеры, чем барабанные. Одна из новых разновидностей фрикционного плоттера, которая появилась благодаря технологическим достижениям в металлообработке, – плоттер с абразивной головкой, в которых валики привода бумаги являются стальными со специальной насечкой, которая не забивается волокнами бумаги;
- рулонные плоттеры подобны фрикционным, но используют специальный носитель с краевой перфорацией.
Рисунок 3.
Не зависимо от способа перемещения носителя, в системе привода плоттеров с произвольным сканированием используются шаговые двигатели, которые поворачиваются на фиксированный угол при подаче одного импульса, или исполнительная система с обратной связью, которая содержит двигатели привода и датчики положения. Перемещения с шаговыми двигателями обычно выполняются на $1$ шаг по одному из $8$ направлений.
Электростатические плоттеры
Электростатические плоттеры работают на безударном электрографическом растровом принципе. Под электростатической головкой, которая содержит $40–100$ иголок на $1$ см, перемещается специальная диэлектрическая бумага. В результате отрицательного напряжения, которое прикладывается к иголкам, диэлектрическая бумага заряжается и на ней создаётся скрытое изображение. На бумагу, после прохождения через бокс, в распыляется положительно заряженный тонер, частицы которого притягивают заряженные области. Для создания цветных изображений этот процесс повторяется для каждого из основных четырех цветов – голубого, пурпурного, жёлтого и чёрного.
Электростатические плоттеры в $10–20$ раз быстрее перьевых, но медленнее лазерных плоттеров. Скорость плоттеров составляет $500–1000$ линий в $1$ мин., работают с разрешением $200–400$ точек на дюйм. Используются для высококачественного цветного вывода для $CAD$-системы.
Фотографопостроители
Используются в очень точных построениях, трассировке печатных плат. К преимуществам относят низкую цену по сравнению с перьевыми плоттерами и более высокую скорость. К недостаткам относится необходимость использования специальных помещений (затемнённых фотолабораторий).
Производители
Струйные инженерные плоттеры выпускаются фирмами Hewlett-Packard, Canon, Epson, Encad.
Основными производителями плоттеров для наружной печати являются фирмы $XAAR$, Konica-Minolta и Spectra, которые не являются производителями другого оборудования.
Основные производители лазерных плоттеров – KIP, Ricoh, Oce, Xerox.
