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.
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.
