Каков принцип работы плоттера кратко

Обновлено: 02.07.2024

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.

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.

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.

Готовые работы на аналогичную тему

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.

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.

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.

Плоттер – это устройство для печати и рисования чертежей. Существуют модели, выполняющие другие операции. Оборудование различается по типу используемого носителя и его размещения, печатающими блоками и другими характеристиками.

Что такое плоттер и для чего он предназначен

Прежде чем приступить к обзору устройства оборудования, надо разобраться с его предназначением. В основном плоттер относится к устройствам для печати. По сути, он является аналогом принтера, но больше усовершенствованным. Устройство плоттера позволяет выполнять широкоформатную печать, создавать чертежи, 3D открытки, рекламные вывески и другую продукцию. Если принтер печатает только на бумаге, то здесь носителем может быть картон, ткань, пленка и другие синтетические материалы. Существуют специальные модели, устройство которых позволяет наносить изображение на футболки, другую легкую одежду и даже круглые предметы, например, чашки.

Плоттер является аналогом принтера, только обладает расширенными функциями

Изначально оборудование предназначалось только для печати. Со временем его устройство усовершенствовалось. Сейчас под этим понятием подразумеваются машины, которые умеют не только печатать, но и вырезать из носителя фигуры.

История создания плоттера

В разных источниках встречается оборудование под названием графопостроитель. Это и есть плоттеры, которые были изначально так названы. Предназначались машины для черчения схем, таблиц, карт и других графических изображений на носителе большого формата.

Изначально графопостроители были предназначены для печати графических изображений на большом формате носителя

Графопостроители появились с началом развития компьютеризации. В 1959 году на продажу поступила первая модель Calcomp 565. Аппарат вдоль оси колесиками перемещал бумажный носитель. Рисование осуществлялось пишущим пером.

На смену Calcomp 565 пришел усовершенствованный графопостроитель Computervision’s Interact I. Оборудование было оснащено системой автопроектирования. Рисующий элемент заменили шариковым пером. Преимуществом оборудования стала высокая точность изображения. Со временем производитель его модернизировал. Появилась возможность нанесения цветного рисунка разноцветными перьями.

Планшетные модели с высоким разрешением появились в 1970 году. Выпуском оборудования занялись производители HP и Tektronix. Электронные устройства по габаритам напоминали стол.

Современный плоттер является многофункциональным устройством

Современный плоттер — это устройство, служащее для яркой красочной печати с высоким разрешением. Многие модели имеют большую оперативную память и жесткий диск. Появилась дополнительная функция резки. Усовершенствовались рисующие блоки, что позволило использовать носителем не только бумагу, но и другие материалы.

Каков принцип работы плоттера

Работа первых графопостроителей заключалась в передвижении бумажного носителя по координату X. Движение рисующего пера происходило по координату Y. Оборудование с шариковым пером управлялось вычислительной машиной. Современные плоттеры работают через подключение к порту компьютера, SCSI-интерфейса и Ethernet. Продвинутые устройства имеют собственный встроенный буфер, дисплей управления. Для управления существуют специальные программы, где оператор разрабатывает изображение, задает параметры. Когда проект будет готов, его отправляют на печать. Аппарат получает сигнал и точно по программе начинает выполнять задание.

Основные виды плоттеров и их характеристики

Всего существует три вида оборудования, различающегося по функциональности: режущие, печатающие и комбинированные плоттеры. Большой интерес вызывает третий вариант. Часто такие устройства называют гибридами. Можно встретить название плоттер-каттер. Преимуществом является то, что на плоттере можно резать и печатать изображения. Отпадает необходимость покупки двух дорогостоящих аппаратов.

Важно! Гибридный плоттер незаменим при производстве наклеек и другой подобной продукции, где требуется нанести изображение и вырезать по определенному контуру.

Если говорить об основных разновидностях, то здесь выделяют две группы плоттеров: режущие и печатающие. Каждое устройство выполняет только одну определенную функцию.

Режущие плоттеры

По названию аппарата уже можно судить, что он предназначен только для резки носителя. Плоттер оснащен ножом, который по заданной программой траектории вырезает фрагмент, сложный узор и даже текст.

Режущий аппарат оснащен ножом вместо печатающего блока

По сути, плоттер режущий это раскройный автомат. Выбирают устройство по характеристикам. В первую очередь учитывают формат, от которого зависит, какого размера можно использовать носитель. Скорость резки влияет на производительность. От давления ножа и типа резца зависит, из какого материала можно использовать носитель, например, пленка, картон.

Внимание! Важным для раскройного плоттера является наличие оптического датчика. Прибор позиционирования обеспечивает точность реза. Нож не выходит за размеченные границы линий раскроя.

Печатающие плоттеры

Печатающее оборудование способно только наносить изображение на носитель. Устройство аппаратов другое. Вместо ножа рабочим узлом выступает рисующий блок. Способ нанесения изображения зависит от технологии печати.

Печатающие устройства способны только наносить изображение на носитель

Чтобы использовать плоттер по назначению, надо правильно подобрать аппарат с учетом его характеристик. Скорость печати, как и в предыдущем устройстве, влияет на производительность. Разрешение отвечает за четкость картинки при определенных ее размерах. От формата зависит, какого размера можно использовать носитель, и каких размеров получится изображение. Параметр цветопередачи влияет на яркость и насыщенность рисунка. Такие плоттеры нужны при изготовлении рекламной продукции. Для нанесения графических изображений качество цветопередачи не имеет особого значения.

Совет! Высокоскоростной печатающий аппарат нужен для выпуска продукции большим тиражом.

Виды плоттеров по способу размещения листа

Носителем для оборудования выступает бумага, картон, пленка, ткань синтетические и другие материалы. Они бывают в виде листов или рулонов. Каждый вид плоттеров предназначен для подачи определенного носителя, отчего зависит его устройство.

Планшетные плоттеры

Устройство оборудования планшетного типа по функциональности напоминает принтер. Работает техника только с листовым носителем. Он неподвижно закрепляется на столе методом магнитной, электрической или механической фиксации.

Устройство планшетных моделей предусматривает наличие большого стола для листов носителя

Планшетные устройства обычно применяют для нанесения изображения в формате А2 и А3. Недостатком является большой размер за счет наличия стола. Из-за этого устройства планшетного типа мало популярны. Востребована такая техника при печати рекламных вывесок огромных размеров.

Рулонные плоттер

Особенностью рулонного оборудования является компактность. Носитель намотан в рулон определенной толщины. Подача происходит по барабану, где в процессе движения рисующий блок наносит изображение.

Устройство рулонных моделей позволяет при компактных размерах оборудования использовать длинные носители, намотанные в рулон

Для аппарата необходимо мало места. Рулонные модели экономят расходные материалы, отличаются лучшим качеством печати. По функциональности аппараты тоже выигрывают. Их устройство позволяет выполнять большее количество задач.

Какие бывают плоттеры по виду чертящего блока

Особенностью печатающих аппаратов является наличие рисующего блока. От его устройства зависит технология печати. Каждый рисующий блок способен работать с определенным видом носителя.

Перьевые плоттеры

Пишущая головка оборудования имеет устройство в виде перьев. Отсюда и пошло такое название. Во время работы перо двигается в двух направлениях. Аппараты считаются векторного типа и бывают двух видов: одни рисуют жидкими красками, другие наносят изображение грифельными перьями.

В движение головку приводит двигатель, что создает определенный уровень шума. Преимуществом перьевого устройства является высокое качество печати, контраст и хорошая цветоотдача. Недостаток – низкая скорость печати.

Струйные плоттеры

По технологии печати аппараты напоминают обычные бытовые принтеры струйного типа. Картинка наносится жидкими красками, распыляемыми с сопла пишущей головки. Большинство моделей работают с 4 базовыми цветами. Другие оттенки получаются путем смешивания красок.

Большинство струйных плоттеров работают с 4 базовыми цветами красок

Головка струйника оснащена большим количеством форсунок. Во время печати они нагреваются, за счет чего образуется заполненный воздухом пузырь, который под давлением выдавливает краску на носитель. Преимуществом является простая работа с плоттером, высокая производительность, четкие картинки, доступная цена расходных материалов.

Электростатические плоттеры

К этой категории относятся устройства, наносящие невидимую картинку заряженными частицами на специальный носитель. К ним прилипают жидкие чернила и окончательно закрепляются просушкой.

ехника с электростатической технологией печати чувствительна к температуре и влажности в помещении

Преимуществом плоттеров является высокая скорость нанесения рисунка. Однако электростатические устройства смогут правильно работать, если в помещении поддерживать рекомендованный производителем уровень влажности и температуру воздуха.

Важно! Электростатические модели дорого стоят, отличаются сложностью обслуживания.

Лазерные и светодиодные плоттеры

Устройство оборудования этой категории напоминает лазерные принтеры. Сначала невидимое изображение лучом головка наносит на носитель. К заряженным частицам прилипает сухая порошкообразная краска – тонер. После нагревания и прохождения через барабан носителя чернила запекаются, превращаясь в устойчивое изображение.

Пишущая головка лазерного устройства отличается длительным сроком эксплуатации, так как исключается вероятность засыхания на ней краски

Преимуществом лазерного и светодиодного устройства является высокая производительность. За счет высокого разрешения получаются четкие картинки. Минус заключается в высокой стоимости оборудования.

Плоттеры с прямым выводом изображения

Технология печати основана на использовании термобумаги. Носитель проходит через специальную головку – гребенку. Она оснащена множеством нагревателей. От разной температуры нагрева на носителе проявляется определенный цвет каждой точки рисунка.

Модели с технологией прямого вывода изображения печатают на термобумаге

Особенность в том, что механизм действия плоттеров прямого вывода изображения при монохромной печати позволяет получить качественную картинку хорошей четкости. Оборудование больше востребовано инженерными организациями для составления проектов.

Плоттеры с термоподачей

Технология печати и устройство пишущей головки аналогично как у моделей с прямым выводом изображения. Носителем является термобумага, но между ней и гребенкой расположена специальная пленка, называемая цветным донором.

Аппараты с термоподачей печатают красивые цветные изображения

Во время печати головка проходит по носителю нужное количество раз. Прогреваясь под определенной температурой, донор оставляет нужный цвет на термобумаге. Печатная продукция не выгорает от УФ лучей, устойчива к влаге.

Как пользоваться плоттером

Для работы потребуется специальное программное обеспечение. Оно поставляется вместе с аппаратом. Если базовая программа не устраивает, можно использовать стороннее ПО. Чтобы печатать на плоттере, нужно выполнить следующие действия:

Нюансы работы могут отличаться в зависимости от установленной операционной системы и используемых программ.

Аналогичным образом можно пользоваться плоттером для резки, но существует масса нюансов. Сначала аппарат тестируют на ненужном носителе, чтобы не испортить материал, например, с цветными картинками для нарезки.

Перед использованием режущий аппарат необходимо протестировать

Все плоттеры режущего типа автоматически не могут подстраиваться под тип носителя. Оператор все должен сделать сам. Важно проверить остроту ножа, точность выстроенного изображения, подложить под носитель подложку с хорошими адгезионными свойствами, чтобы материал не сдвинулся во время резки.

На видео интересная информация о плоттере:

Настройка и установка плоттера

Одной из популярных программ для работы считается Corel Draw

Выставленные настройки можно сохранить и по ним в дальнейшем работать. При необходимости их изменяют. После настроек оборудование запускают в работу при условии наличия готового файла для распечатки или резки. Если его нет, создают в программе Corel Draw, Plot Calc, Sign Cut или другой подобной.

Чем отличается принтер от плоттера

Раньше оборудование отличалось технологией вывода изображения. Графопостроители чертили, а принтеры печатали. Современные плоттеры тоже печатают, так как векторные чертежи уходят в прошлое. Однако эти аппараты намного производительнее принтеров, обладают расширенными функциями, печатают на больших форматах. У отдельных моделей плоттеров имеется функция резки, что отсутствует у принтера.

Заключение

Плоттер – это устройство для выпуска продукции большим тиражом. Принтер малопроизводительный. Он подходит для домашнего пользования или офиса, где нет необходимости быстрой печати огромного количества листов.

На фоне развития технологий совершенствуется сфера полиграфии. Если еще пару десятилетий назад обычный принтер был верхом совершенства множительной техники, то сейчас представители типографий предпочитают заменить его более экономичной и эффективной аппаратурой. К примеру, купить плоттер: оборудование, которое расширяет сферу полиграфических услуг.

Плоттер – усовершенствованный аналог принтера, предназначенный для построения изображений на подложках больших размеров и обработки готовых изделий.

В отличие от принтера плоттер или графопостроитель изготавливает широкоформатные изделия. Плоттеры предназначены для выпуска баннеров, географических карт, чертежей, масштабных проектов, открыток в 3D формате. Плоттер оснащен рядом дополнительных функций: устройство не только печатает полиграфическую продукцию, но и придает ей необходимую форму, разрезает готовые изделия согласно проектам.

На этом возможности графопостроителя не заканчиваются. В качестве подложки оборудование использует не только бумагу, но и ткань, пластик, плотный картон.

За счет многофункциональности плоттеры имеют внушительные размеры. Их невозможно отнести к офисному или домашнему техническому оснащению, устройства устанавливают в компаниях, занимающихся изготовлением рекламной продукции, широкоформатных информационных и учебных изданий.

Принцип работы плоттера

Первые модели плоттеров работали относительно двух плоскостей или координат X и Y. Бумага передвигалась по координату Х, а рисующее перо по координату Y.

Разновидности устройств

Графопостроители разделяются по категориям. В зависимости от возможности печатать цветом или создавать монохромные изображения. Классификация возможна также в зависимости от устройства оборудования и принципа работы. Более широкое разделение возможно по разным категориям: тип подложек, расходных материалов, наличие лазерных или струйных механизмов в конструкции, других особых характеристик.

Виды плоттеров, принцип их работы, плюсы и минусы.

Струйные

Оборудование функционирует на основе устройства, распыляющего мельчайшие части чернил на поверхность запечатываемого материала через сопла. Достоинства струйных аппаратов:

относительно невысокая цена при возможности печати цветных изображений;
в современных моделях встроены специальные чипы, рассчитывающие расход чернил;
отмечают качество технических систем плоттера, особенно системы подачи чернил.

Из недостатков выделяют получение недостаточно стойких отпечатков на влажных поверхностях. Необходимо уделять особое внимание качеству подложек.

Твердочернильные

Этот вид плоттеров оснащен неподвижной печатающей головкой и вращающимся барабаном. Перед каждым циклом печати барабан очищается от чернил при помощи специальной смазки, которая подается на него автоматически. Большая разница между значениями температур барабана и головки позволяет чернилам затвердевать. Затем в ход вступает ролик, который переносит твердые чернила на носитель. Под воздействием той же разницы температур изображение быстро переносится, кроме этого:

сохраняется качество отпечатков при относительно малых затратах;
возможна высокая скорость печати – до 80 цветных отпечатков в формате A4 за одну минуту;
подходит для печати глянцевых фотографий, которые не теряют вид и четкость.

Полиграфисты рекомендуют в обязательном порядке ознакомиться с инструкцией по работе твердочернильного аппарата. Если не следовать правилам и нарушать температурные режимы, чернила засохнут.

Лазерные

В лазерных моделях для печати и дальнейшего раскроя запечатанной заготовки используется электрографический луч. Точность лазерной технологии не подвергается сомнениям, аппарат работает на основе создания фотографического эффекта, который образуется в светочувствительных полупроводниковых слоях.

Лазерный луч создает изображение, которое притягивает тонер, а затем переносит его на подложку. Последняя нагревается, а частицы краски образуют рисунок или надпись. Технология пользуется популярностью, так как обеспечивает:

качество печати на бумаге любого качества;
несложное обслуживание и ремонтопригодность;
простую настройку и управление без специальных навыков.

Лазерные графопостроители не терпят тряски и иных внешних воздействий при работе, должны быть установлены на идеально гладкую поверхность.

Сольвентные

Этот вид плоттеров пришел на смену и иногда используется наравне с аппаратами, работающими по водорастворимой технологии. Вместо воды, которая смачивает печатающую головку, используются сольвенты: специальные растворы. В их составе легкие углеводороды, которые выделяют из нефти и угля. Технология проявила себя с хорошей стороны:

позволяет получать водостойкие оттиски;
им не страшны ультрафиолетовые лучи и холод;
это относительно недорогое оборудование.

Рекомендуется помнить, что сольвенты: это химические растворители, при взаимодействии с которыми нужно соблюдать осторожность.

Сублимационные

Работа аппарата построена на технике сублимации, которая подразумевает получение насыщенных оттенков под действием высокой температуры. Поры материала подложки раскрываются сильнее, в них проникает больше чернил, они лучше закрепляются, кроме этого:

при невысоком разрешении 300 dpi цвета выглядят реалистично;
появляется возможность четкого разделения цветов и их оттенков при многокрасочной печати;
плоттер печатает на разных носителях, в том числе ткани и стекле.

Ограничение на использование подложек все же есть. К примеру, подойдет синтетика, но натуральный материал не пропечатается.

Режущие

Это скорее не разновидность плоттера, а дополнительная функция, которую аппарат выполняет. Готовую продукцию необходимо разрезать на этапе постпечатной подготовки. Ранее для этих целей требовалось дополнительное оборудование, сейчас лишние затраты на его приобретение исключены.

За счет режущих инструментов, которые управляются компьютерами, можно получить рельефные изображения нужных размеров. К примеру, изготовить эксклюзивные поздравительные адреса или открытки, рекламный баннер нестандартной формы и многое другое.

УФ-плоттер (UV-плоттер)

Графопостроитель работает на основе воздействия ультрафиолетового луча на краски, которые используются в процессе печати изделий в широком формате. UV или УФ-луч образовывает на поверхности подложки прочную пленку, которая сохраняет изображение, делает его стойким перед внешними воздействиями. Эта технология используется более 15 лет и отличается:

производительностью процессов;
хорошим качеством оттисков;
разнообразием печатных подложек: кроме бумаги и пластика можно печатать на дереве и керамике.

Из недостатков отмечают повышенное потребление электроэнергии и необходимость содержать УФ-красители при определенных климатических условиях.

Латексный текстильный

Технология относится к новинкам рынка полиграфических услуг. Основное отличие этого вида оборудования в использовании специальных латексных чернил. Красители совершенно безвредны и не выделяют неприятный запах.

Плоттер постепенно находит применение в интерьерной печати, а именно: в перенесении изображений на обои, постельное белье, шторы, другие предметы интерьера.

Текстильные плоттеры технически совершенствуются и в скором времени окончательно займут свою нишу.

Сведем в таблицу преимущества и недостатки печатного оборудования в широком формате

Невысокая стоимость получения цветных отпечатков

Во избежание выцветания отпечатков нужна бумага со специальным покрытием

Повышенная скорость печати, подходит для глянцевых фото

Внимательное отношение к хранению и использованию чернил

Высокое качество продукции, простое обслуживание

Внимание к установке плоттера на ровный пол

Меры безопасности при работе с сольвентами

Реалистичные цвета, их четкое разграничение

Невозможна печать на натуральных тканях

Качество печати, разнообразие подложек

Повышенное внимание к качеству чернил

Подходит для новой интерьерной печати

Довольно редкое оборудование

Достоинства и недостатки полиграфического оборудования

Преимущества плоттеров показало время:

возможность изготавливать широкоформатную продукцию в высоком качестве;
экономичность работы при малых энергетических затратах;
широкое разнообразие подложек: от картона до листовой стали и фанеры;
точность и скорость работы, редкие поломки: также атрибуты графопостроителя;
функциональность, последние модели способны выполнять множество операций, в том числе через встроенные интернет сети;
возможность сохранять шаблоны бесконечное количество раз, отчего качество продукции не ухудшается;

Из недостатков обычно выделяют только один: пока это еще громоздкие аппараты. Но со временем купить плоттер можно будет в более компактном исполнении, технологии не стоят на месте.

Плоттер – это графопостроитель, предназначенный для печати на широкоформатных носителях, которыми могут быть не только обычная бумага, но и синтетическая, разные пленки. Широко применяется для вывода на физический носитель изображений, которыми могут быть:

В домашних условиях не применяется. Предназначен для коммерческих целей.

Виды плоттеров

Печатающие

Позволяют печатать изображение на разных носителях. Основной рабочий узел – рисующий блок. В зависимости от плоттера метод нанесения изображения может отличаться. При выборе печатающего плоттера учитывают ряд характеристик.