Что такое графопостроитель в компьютере
Плоттер: что это за устройство, назначение, принцип работы, характеристики
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.
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.
Перьевые модели являются аппаратами векторного типа
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
Перед началом работы нужно настроить плоттер, а если он впервые используется, то требуется установка. Производитель свое устройство комплектует установочным диском. Он содержит обычно инструкцию, драйвера, программное обеспечение. Для установки необходимо загрузить в дисковод диск и действовать согласно всплывающим подсказкам. Если по каким-то причинам диска не оказалось, все можно скачать по Интернету с сайта производителя. После установки ПО в меню «Пуск» нажимают кнопку «Устройства». Операционная система должна обнаружить аппарат. В строке «Принтеры и факсы» левой кнопкой компьютерной мышки делают двойной клик. В появившемся окне выставляют нужные настройки.
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.
Графопостроитель
Графопострои́тель (от греч. γράφω ), пло́ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный, SCSI-интерфейс и Internet (в последнем случае подключение к конкретному компьютеру не требуется, плоттер имеет собственный IP-адрес и, будучи включенным, доступен всем машинам в локальной сети). Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
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 1970-х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. В 1980-х 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.
Содержание
Типы графопостроителей
Назначение графопостроителей — высококачественное документирование чертёжно-графической информации.
Графопостроители можно классифицировать следующим образом:
Также плоттерами называют широкоформатные принтеры и каттеры. Это не совсем корректно, однако де-факто уже является стандартом.
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:
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 из основных субтрактивных цветов — голубого, пурпурного и жёлтого, а также чёрного.
Электростатические графопостроители быстрее перьевых графопостроителей, но медленнее лазерных печатающих устройств. Их скорость составляет от 500 до 1000 линий, наносимых на бумагу в 1 мин. Они работают с разрешением 200—400 точек на дюйм. Электростатические графопостроители необходимы, если требуется высококачественный цветной вывод для CAD-системы. Такой графопостроитель в 10-20 раз быстрее перьевого. Среди лидеров на рынке этих устройств фирмы Versatec, Calcomp и Benson. Эти графопостроители весьма дороги, их цена составляет от 30 до 150 тысяч долларов.
| Планшетные | Барабанные | |
|---|---|---|
| Формат черчения | Ширина 210—840 мм Длина 297—1188 мм | Ширина 210—1140 мм Длина 297 мм — не ограничена |
| Скорость черчения | 80 — 1140 мм/с | 30 — 300 мм/с |
| Точность | 0.8 — 0.0025 мм | 0.7 — 0.0025 мм |
| Разрешение | 0.4 — 0.0025 мм | 0.1 — 0.0025 мм |
Точность определяется минимально возможным значением приращения координаты. Обычные значения десятки микрометров. Разрешение определяется фактическими возможностями исполнительной системы и чертёжной головки. Для перьевых графопостроителей обычные значения — доли миллиметра. Для фотопостроителей — менее 10 микрометров.
Уникальные высокоточные графопостроители имеют зачастую и уникальные протоколы управления. Графопостроители широкого распространения, как правило, поддерживают протокол графопостроителей фирмы Хьюлетт-Паккард HPGL (Hewlett Packard Graphics Language). Он содержит небольшое количество графических функций, легко читается и интерпретируется. Некоторые графопостроители интерпретируют протокол REGIS, разработанный для терминалов VT 240 (и более мощных).
Фотографопостроители
Используются в очень точных построениях, трассировке печатных плат. Плюсы: дешевле перьевых, быстрее. Минусы: необходимы специальные помещения (затемнённые фотолаборатории).
Производители
Струйные плоттеры (широкоформатные принтеры) классифицируются на инженерные, для наружной, для внутренней рекламы. Некоторые из инженерных могут быть применены для печати внутренней рекламы, однако заявки вида «плоттер предназначен как для наружных, так и для внутренних работ» обычно являются спекуляциями производителя и/или продавца. Электрофотографические (лазерные) плоттеры бывают только инженерными, в связи с монохромностью получаемого изображения. Польза единственной (на июнь 2009) полноцветной модели для печати рекламы подвергается сомнению в связи с недостаточной для рынка шириной печати в 914 мм. Как правило, эти плоттеры продаются в комплекте со сканерами (иногда такой сканер является неотъемлемой частью принтера) под названиями «инженерная система», «репрографический комплекс» и прочими, в зависимости от предпочтений производителя и продавца.
На рынке струйных инженерных плоттеров доминируют устройства фирмы Hewlett-Packard. Достаточно широко представлены также Canon, Epson, Encad.
Рынок струйных интерьерных плоттеров видимого лидера не имеет и на территории бывшего СССР развит слабо.
На рынке оборудования для наружной печати представлено оборудование десятков различных производителей, однако с весьма близкой техникой, зачастую даже с совместимыми запасными частями. Фактически основными игроками являются производители печатных головок XAAR, Konica-Minolta и Spectra, не являющиеся при этом производителями оборудования.
Основными производителями лазерной инженерной техники являются KIP, Ricoh, Oce, Xerox, суммарно занимающие более 90 % рынка. Их техника также продается под другими торговыми марками, принадлежащими либо самому производителю (например — бренды Gestetner и Rex-Rotary принадлежат Ricoh), либо крупному дилеру (Utax или МВ, например), либо даже прямому конкуренту (в случае наличия у него временных проблем с производством).