Плоттеры

Плоттеры (plotter, графопостроители) - устройства вывода графической инфор­мации (чертежей, схем, рисунков, диаграмм и т. д.) из компьютера на бумажный или иной вид носителя. Плоттеры по принципу формирования изображения можно разделить на два класса:

Q векторного типа, в которых пишущий узел может перемещаться относитель­но бумаги сразу по двум координатам, и изображение на бумаге создается непосредственно вычерчиванием нужных прямых и кривых в любых на­правлениях;

□ растрового типа, в которых пишущий узел одновременно перемещается отно­
сительно бумаги только в одном направлении, и изображение на бумаге фор­
мируется строка за строкой из последовательно наносимых точек.

По принципу действия плоттеры бывают:

□ перьевые; Q струйные;

□ лазерные;

Q термографические;

□ электростатические.

Векторные плоттеры бывают только перьевыми, остальные типы плоттеров - растровые.

Перьевые плоттеры (pen plotter) - это электромеханические устройства вектор­ного типа, в которых изображение создается путем вычерчивания линий при по­мощи пишущего элемента, обобщенно называемого пером. В качестве перьев в разных моделях плоттеров используются перья, фибровые и пластиковые стержни (фломастеры), шариковые узлы одноразового и многоразового дейст­вия, карандашные грифели и мелки.

Перьевые плоттеры могут быть:

□ рулонными;

□ планшетными.

Рулонные плоттеры более компактны, удобны и точны в работе; они используют­ся наиболее часто для создания крупноформатных чертежей форматов А1 и АО, причем отматывание и отрезание листа чертежа от рулонной бумаги выполня­ется автоматически. Планшетные плоттеры обычно используются для создания чертежей формата A3 и меньше.

Перьевые плоттеры, расходующие чернила, обеспечивают высокое качество как однотонных, так и цветных изображений, но имеют невысокую скорость вычер­чивания, так как необходимо время на вытекание красителя из пера и его высы­хание. Кроме того, пишущие узлы с жидкими красителями требуют регулярного обслуживания и чистки ввиду частого забивания канала подачи красителя твер­дыми фракциями, в том числе и частицами засохшей краски. При использова­нии карандашных грифелей качество похуже, но скорость вычерчивания выше и, главное, существенно проще и дешевле обслуживание пишущего узла (просто замена грифеля, приобретаемого в магазине канцтоваров). Фломастерные и ша­риковые перьевые плоттеры по своим характеристикам занимают промежуточ­ное положение между рассмотренными ранее.

Ведущие фирмы-изготовители перьевых плоттеров: CalComp (создавшая в 1959 году первый в мире плоттер - модель CalComp 565), Hewlett-Packard, Summagraphics, Mutoh (в частности, карандашная модель Mutoh XP 620). Надо сказать, что перьевые плоттеры постепенно и интенсивно вытесняются, в частности, струй­ными плоттерами.

Струйные плоттеры (inkjet plotter) при формировании изображения направлен­но распыляют капельки чернил на бумагу при помощи мельчайших сопел печа­тающей головки - так называемая «пузырьковая» технология струйной печати, описанная кратко при рассмотрении струйных принтеров. Качество чертежей, выполняемых струйными плоттерами, очень высокое.

Существуют три разновидности струйных плоттеров:

□ монохромные;

□ цветные;

□ с возможностью цветной печати.

Цветные струйные плоттеры имеют большее количество сопел в пишущей голов­ке, но их разрешающая способность при этом уменьшается примерно в два раза.

Плоттеры

Для создания цветного изображения используется обычно принятая в полиграфии цветовая схема CMYK, то есть подразумеваются четыре группы сопел, в каждую из которых поступает краситель определенного цвета: Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow - желтый, ЫасК - черный. Цветные плоттеры часто называют полноцветными, чтобы отличать от плоттеров с возможностью цветной печати.

Струйные плоттеры с возможностью цветной печати позволяют делать цвет­ными только линии или символы, закрашивать же в разные цвета целые области они не умеют.

Примеры струйных плоттеров: Hewlett-Packard HP 220, Summagraphics Sum-majet 2M, CalComp Techjet Designer 720 (монохромные); CalComp Techjet Color, Hewlett-Packard HP 650C, Encad Novajet 3 (полноцветные). Скорость вычерчи­вания у струйных плоттеров также невысока, поэтому для вывода больших объ­емов графической информации их использовать нецелесообразно.

Электростатические плоттеры (electrostatic plotter) основываются на техноло­гии создания с помощью записывающих головок скрытого потенциального рель­ефа на поверхности специальной электростатической бумаги и осаждения на этот рельеф жидкого красителя. Для получения цветного изображения процесс вычерчивания повторяется четыре раза (цветовая схема CMYK), что, конечно, не очень удобно. Второй существенный недостаток - использование специаль­ной дорогостоящей электростатической бумаги. Качество изображения и скорость рисования у этих плоттеров высокие.

Термографические плоттеры (их часто называют плоттерами прямого вывода изображения - direct imaging plotter) используют специальную термореагент -ную бумагу, темнеющую под воздействием тепла. Рисунок только монохромный и наносится на нее специальными миниатюрными нагревателями, выполненны­ми в виде «гребенки». Разрешающая способность (до 800 dpi) и скорость вычер­чивания (до 50 мм/с) очень высокие; термобумага не слишком дорогая, а сами аппараты простые и не требуют регулярного обслуживания. Поэтому термогра­фические плоттеры получили широкое распространение, в частности, в проект­ных организациях при больших объемах чертежных работ. Примеры термогра­фических плоттеров: CalComp DrawingMaster 600, CalComp DrawingMaster 800, ОСЕ G9050-S. Выпускаются и термографические плоттеры, использующие тер-мореагентную копирку, при этом возможна цветная печать путем выполнения четырех проходов при копирках разного цвета, но они заметного распростране­ния не получили.

В лазерных плоттерах (laser plotter) в качестве промежуточного носителя служит вращающийся барабан, покрытый слоем полупроводника. Заряженные лучом лазера области полупроводника притягивают сухой тонер, который потом пере­носится на проходящую под барабаном бумагу. После этого бумага с нанесен­ным тонером проходит через нагреватель, под действием тепла тонер запекается и закрепляется на бумаге (типичная электрографическая технология). Достоин­ства лазерных плоттеров очевидны: использование обычной бумаги, высокие качество изображения (разрешение до 800 dpi) и быстродействие (до 50 мм/с), бесшумность и полная автоматизация работы, имеется принципиальная возмож­ность цветной печати, но при этом растет стоимость плоттера. Недавно появи­лись лазерные плоттеры, использующие для нанесения потенциального рельефа

Глава 7. Внешние устройства ПК

на барабан не лазерный луч, а линейку из точечных полупроводниковых свето-диодов (Light Emitting Diode - LED), что сделало плоттер более простым и на­дежным (так называемые LED-плоттеры). Они также сравнительно дороги, но применяются в сложных системах довольно интенсивно.

Примеры лазерных LED-плоттеров: CalComp Solus4-A0, ОСЕ 9555, JDL 4000E.

Плоттеры бывают рулонные и планшетные, многие из них имеют весьма емкую встроенную память (от 2 до 64 Мбайт), дисплей, позволяют выбирать несколько (2-7) форматов данных, имеют ряд других сервисных возможностей. Встроенная память у плоттеров используется для улучшения их функциональных показате­лей (быстродействие, удобство работы, автономность); в эту буферную память загружается графическая информация, которая обрабатывается процессором плоттера при создании изображения. Для перьевых плоттеров память обеспечи­вает лишь известную автономность их работы, а для растровых моделей она важна еще и для обеспечения быстродействия, разрешающей способности и фор­мата изображения.

При выборе плоттера следует обратить внимание на следующие аспекты:

□ набор функциональных возможностей, по которым можно оценить примени­мость плоттера для решения конкретных задач (размеры носителей и изобра­жения, объемы выполняемых работ и т. д.);

□ возможность формирования цветного изображения;

□ качество изображения (разрешающую способность);

□ производительность (скорость вычерчивания);

□ надежность и удобство работы, уровень сервиса;

□ возможность продолжительность автономной работы (без вмешательства оператора);

□ эксплуатационные затраты, включающие стоимость носителя, расходных ма­териалов, обслуживания устройства, потребление электроэнергии;

□ цена плоттера.

В табл. 7.16 представлены основные характеристики некоторых плоттеров.

Таблица 7.16. Основные характеристики некоторых плоттеров

Модель Фирма Тип Формат Разрешение, dpi

Novajet 630 Encad Рулонный, цветной 1520 мм 600

Techjct ОСЕ 9300 CalComp Планшетный, АО 1440

лазерный, цветной

Falcon RJ-4100 Mutoh Рулонный, цветной 954 мм 720 х 1440

DesignJet 1050 Hewlett- Планшетный, АО 1200

Packard цветной

DesignJet 2800CP Hewlett- Рулонный, цветной 1400 мм 600 Packard

Средства мультимедиа

γράφω - пишу, рисую), пло́ттер - устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до или кальке.

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.

Задача вывода информации, представленной в графической форме, возникла одновременно с появлением ЭВМ, компьютеров, и ее решение - одна из основных целей вычислительных средств, применяемых в системах автоматизации проектирования (САПР). Устройства, выполняющие функции вывода графической информации на бумажные и некоторые другие типы носителей, называются графопостроителями или плоттерами (от англисйкого plotter) - термин, который, как и многие другие транслитерированные англоязычные термины, вытеснил свой русскоязычный аналог. В эпоху индустрии плоттер стал отражением профессионального подхода к делу от больших организацией.

Перьевые плоттеры

Перьевые плоттеры - это электромеханические устройства векторного типа, и на ПП традиционно выводят графические изображения различные векторные программные системы наподобие AutoCAD. ПП создают изображение с помощью пишущих элементов, обобщенно называемых перьями, хотя имеется несколько видов таких элементов, отличающихся друг от друга используемым видом жидкого красителя. Различают одноразовые и многоразовые (допускающие перезарядку) пишущие элементы. Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.

Существует два типа ПП: планшетные, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по всей плоскости изображения, и барабанные (или рулонные), в которых перо перемещается вдоль одной оси координат, а бумага - вдоль другой за счет захвата транспортным валом, обычно фрикционным. Перемещения выполняются с помощью шаговых (в подавляющем большинстве плоттеров) или линейных электродвигателей, создающих довольно большой шум. Хотя точность вывода информации барабанными плоттерами несколько ниже, чем планшетными, она удовлетворяет требованиям большинства задач. Эти плоттеры более компактны и могут автоматически отрезать от рулона лист необходимого размера, что определило их доминирование на рынке больших ПП (ПП формата A3 обычно планшетные).

Карандашно-перьевые плоттеры

Карандашно-перьевые плоттеры (КПП, pen/pencil) - разновидность перьевых - отличаются возможностью установки специализированного пишущего узла с цанговым механизмом для использования обычных карандашных грифелей, который обеспечивает постоянное усилие нажима грифеля на бумагу и его автоподачу при истачивании. В результате не требуется постоянно следить за процессом вывода информации, как при эксплуатации ПП, в которых может засоряться канал истечения красителя.

Дополнительные преимущества карандашной технологии:

• карандашный грифель не высыхает, и карандаш пишет на любой скорости (при использовании жидких красителей необходимо учитывать время их вытекания из пера и время высыхания);
• карандаш позволяет рисовать на любых бумажных носителях, в том числе и не очень высокого качества; при этом изображения качественны, дают хорошие оттиски при копировании, и в то же время их можно корректировать ластиком;
• грифели легко приобрести, значительно экономя расходные материалы.

Все остальные типы плоттеров образуют изображения на носителе информации, используя различные физические процессы, в частности прибегая к дискретному (растровому) способу его создания.

Струйные плоттеры (СП, ink-jet plotter)

Струйная технология была описана выше, здесь же отметим лишь, что приемлемая цена, высокое качество и большие возможности делают струйные плоттеры серьезным конкурентом перьевых устройств. Спрос на струйные плоттеры со стороны пользователей, работающих с настольными издательскими системами и САПР, выпускающих сложные чертежи формата А0, растет, однако невысокая скорость вывода графической информации и выцветание со временем полученного цветного изображения без принятия специальных мер (использования ламинирования или специальной «самоламинирующейся» бумаги) несколько ограничивает их применение. Один из самых дешевых вариантов доступных частному лицу или малой компании, но имеет довольно дорогую стоимость на расходные материалы

Электростатические плоттеры (ЭП, electrostatic plotter)

Электростатическая технология основывается на создании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя - специальной электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями для обеспечения требуемых влажности и электропроводности. Потенциальный рельеф формируется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при подаче на тончайшие электроды записывающей головки высоковольтных импульсов.

Когда бумага проходит через проявляющий узел с жидким намагниченным тонером, частицы тонера притягиваются к заряженным участкам бумаги. Полная цветовая гамма получается за четыре цикла создания скрытого изображения и прохода носителя через четыре проявляющих узла с соответствующими тонерами.

Электростатические плоттеры можно было бы считать идеальными устройствами, если бы не необходимость поддержания стабильных температуры и влажности в помещении, необходимость тщательного обслуживания и относительно высокая стоимость.

Для достижения максимальной эффективности ЭП обычно работают в качестве сетевых устройств, для этого снабжены адаптерами сетевого интерфейса.

Немаловажны также высокая устойчивость изображения к воздействию ультрафиолетовых лучей и невысокая стоимость электростатической бумаги (на уровне высококачественной типографской). ЭП применяют при высокой степени автоматизации проектных работ в крупных организациях и в геоинформационных системах (ГИС).

Плоттеры прямого вывода изображения

Изображение в ППВИ создается на специальной термобумаге (бумаге, пропитанной теплочувствительным веществом) длинной (на всю ширину плоттера) «гребенкой» миниатюрных нагревателей. Термобумага, которая обычно подается с рулона, движется вдоль «гребенки» и меняет цвет в местах нагрева.

Изображение получается высококачественным (разрешение до 800 тнд), однако только монохромным.

Сейчас цены на термобумагу снижаются, недостатки, в прошлом присущие ей (чувствительность к изменениям температуры окружающей среды и низкая контрастность изображения), устранены, а типы термоносителей включают в себя стандартную белую бумагу, кальку и полиэфирную пленку. Качество этих носителей удовлетворяет самым строгим архивным требованиям.

Плоттеры на основе термопередачи (ПТП, thermal transfer plotter)

Отличие этих плоттеров от ППВИ состоит в том, что в них между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой) размещается «донорный цветоноситель» - тонкая, толщиной 5-20 мкм, лента (например, лавсановая), обращенная к бумаге красящим слоем, выполненным на восковой основе с низкой (менее 200 °С) температурой плавления.

На донорной ленте последовательно нанесены области каждого из основных цветов размером, соответствующим листу используемого формата. В процессе вывода информации бумажный лист с наложенной на него донорной лентой проходит под печатающей головкой, которая состоит из тысяч мельчайших нагревательных элементов. Воск в местах нагрева расплавляется, и пигмент остается на листе. За проход наносится один цвет, и изображение получается за четыре прохода. Таким образом, на каждый лист цветного изображения затрачивается в 4 раза больше красящей ленты, чем на лист монохромного.

Лазерные и светодиодные плоттеры (ЛП, laser/led plotter)

Данные плоттеры базируются на электрографической технологии, в основе которой находятся физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое воздействие электростатического поля. Промежуточный носитель изображения (вращающийся селеновый барабан) заряжается в темноте до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое притягивает мелкодисперсный тонер, переносимый затем механическим путем на бумагу. Бумага с нанесенным тонером проходит через нагреватель, в результате этого частицы тонера запекаются, создавая изображение.

Некоторое время назад создание скрытого изображения на барабане осуществлялось исключительно с помощью лазера. Для управления перемещением лазерного луча служила сложная система вращающихся зеркальных многогранников или призм, или линз. Вследствие этого плоттеры, использующие лазеры, боятся тряски и ударов, которые могут сбить настройку.

Чтобы избежать сложностей с оптикой и сделать систему проще, легче и надежнее, перешли к применению линеек точечных полупроводниковых светодиодов (light-emitting diode - LED).

Область их применения: сложный технический дизайн, архитектура, картография и другое, то есть, везде, где требования к производительности и качеству результатов высоки, но наличие цвета не требуется.

Ни одна типография, конструкторское бюро, бизнес, связанный с печатью широкоформатных изображений и проектированием, не могут обойтись в процессе работы без плоттера. Это широкоформатное печатающее устройство предназначено для печати с большой точностью чертежей, графиков, карт и других изображений. История создания и модернизации плоттеров уходит корнями в середину прошлого века и примерно совпадает с изобретением и развитием обычных принтеров меньших форматов.

Если очень поверхностно, плоттер – это очень большой принтер. Но главным отличием был и остается формат бумаги, для печати на котором требовался кардинально иной подход при конструировании аппарата. Использовались они по большей части инженерами-конструкторами и чертежниками. Никаких кульманов, логарифмических линеек и сотен часов на ногах. Все стало делать проще – достаточно было установить в каретку плоттера карандаш или перо. Но спрос, как говорится, рождает предложение, и широкоформатный сегмент рынка печатающих устройств стал быстро обрастать новыми идеями и их воплощением. В наши дни выбор плоттеров разнообразен, поэтому перед покупкой нужно четко поставить задачи, с которыми плоттеру предстоит работать. Вряд ли потенциальному клиенту хочется переплачивать за функциональные возможности аппарата, которыми никогда не нужно будет пользоваться. Помните: чем больше «фишек» — тем сложнее механизм, чем сложнее механизм – тем чаще он выходит из строя. А переплачивать за неиспользуемые модули и функции неразумно, плоттеры и без того недешевы. Поэтому попробуем разобраться в их особенностях и определиться если не с моделью, то хотя бы с типом и классом плоттера, который вам нужен.

При выборе плоттера следует учесть основные конструктивные особенности понравившейся модели и возможности реализации ваших задач. Широкоформатные плоттеры классифицируют:

• по способу формирования изображения;
• по способу перемещения носителя;
• по типу чертежной головки.

Стоит также упомянуть, что каттеры – режущие плоттеры , как их еще называют, следует ставить отдельно от основных типов плоттеров. Плоттер изначально – графопостроитель, поэтому аппарат, вырезающий виниловую пленку и бумагу в виде нужных форм, ничего общего с печатью не имеет. Но для удобства большинство пользователей привычно считают их плоттерами. Не будем с ними спорить. Разберем по видам, какие плоттеры может сегодня предложить нам рынок.

Виды плоттеров

Перьевой – незаменимая вещь для тех, кто работает с чертежами, схемами, картами. Точность и четкость в линиях реализованы при помощи пера. Из минусов – шумный, невысокая скорость печати, узкая специализация;

Электростатический – дорогой аппарат, дорогие расходники, потрясающее качество и широкий спектр выполняемых задач. Чаще всего используется дизайнерами и рекламными агентствами, так как позволяет печатать плакаты с высоким разрешением и естественной гаммой цветов. Работа с такими махинами требует определенных навыков. На начальном этапе бизнеса по широкоформатной печати, или если работа с плоттерами для вас незнакома – лучше выбрать более простой вариант.

Термоплоттер – работает по принципу термопередачи. Под воздействием температуры с цветоносителя на бумагу или ткань печатается изображение. Четыре цвета? Четыре прохода головки. Изображение в конечном итоге получается довольно четким, устойчивым к агрессивным воздействиям окружающей среды и… дорогим. Но цены на расходные материалы сопоставимы с качеством печати. Хороший выбор.

С труйный – один из наиболее дешевых способов цветной широкоформатной печати. Принцип работы один в один как у струйных принтеров стандартных форматов. Чернила под давлением наносятся через распылительные отверстия, или дюзы. Изображение на выходе получается с хорошим разрешением, глубоким цветом, но у струйной технологии печати всегда не очень хорошо с четкостью тонких линий. Если печать графиков и схем вам не интересна, и вы в мире широкоформатной печати новичок – этот вариант подойдет лучше всего. Небольшие типографии, фото- и дизайнерские студии начинают и успешно работают в будущем именно на струйных плоттерах. Из недостатков стоит отметить возможность засорения или засыхания дюз и немалый расход чернил.

Лазерный – сконструирован с применением лазерной технологии печати. Красящий порошок – тонер, определенным слоем наносится на заряженные противоположным зарядом участки фотобарабана, который, в свою очередь, прокатывая лист, оставляет тонерный отпечаток заданного изображения. Далее лист проходит запекание проходя через печку (фьюзер). В результате изображение будто вплавляется в бумагу. Прекрасно зарекомендовали себя в печати схем, карт, иных изображений, требующих четкости. Обслуживание, заправка и начальная стоимость лазерных плоттеров обходятся дороже струйных, но к многочисленным плюсам по формированию и печати изображений можно добавить также скорость печати и малошумность. Больные места – фотобарабан и фьюзер.

Плоттер прямого вывода – работает про принципу термоплоттера. Специальная термопленка разогревает материал в местах нанесения изображения, и материал темнеет. Из существенных минусов – только монохромная (одноцветная) печать и недолговечность термопленки. Чаще всего используются для печати баннеров и растяжек.

Режущий плоттер (каттер) – интересен тем, кто занимается рекламой, дизайном, оформлением. Принцип работы заключается не в нанесении изображения, а в вырезании элементов или фигур определенных форм. Рекламные вывески, наклейки на автомобили из виниловой пленки – результаты трудов каттера.

Существуют еще узкоспециализированные варианты плоттеров, например: фотоплоттеры, печатающие трассировку микросхем, или графопостроители с абразивными головками. Они применяются в конструкторских бюро, технических вузах, на производствах.

Как выбрать плоттер

Как выбрать плоттер для печати чертежей, для печати рекламных баннеров или, может быть, выпуска местной газеты объявлений? Наиболее важные и нужные советы по выбору широкоформатного устройства. Большинство из них схожи с основными критериями выбора печатающей техники обычных форматов с идентичным способом реализации печати.

Итак, что же уточнить у продавца помимо цены на аппарат:

• цветной или монохромный тип печати;
• класс аппарата;
• скорость печати;
• качество печати;
• форматы, с которыми работает выбранное устройство;
• способ подачи бумаги;
• доступность расходных материалов;
• наличие дополнительных функций;
• гарантия производителя и продавца;
• способы подключения и драйверы.

Наиболее распространенными являются широкоформатные устройства с лазерным и струйным типом печати.

Струйные плоттеры снискали славу благодаря относительно невысокой цене на сам плоттер и расходные материалы – чернила можно приобрести практически в любом специализированном магазине. Возможность цветной печати также заставляет многих покупателей остановить свой выбор на струйных плоттерах.

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.