Определение, устройство плоттера. Современные тенденции развития технологии производства

Содержание

1. Определение, устройство плоттера. Современные тенденции развития технологии производства                                                                                        2

2. Характеристики устройства                                                                               3    

2.1. Типы графопостроителей по способу подачи носителя 3

2.1.1. Планшетные графопостроители 3

2.1.2. Графопостроители с перемещающимся носителем 3

2.2. Типы графопостроителей  по способу нанесения  4

2.2.1. Струйные плоттеры 4

2.2.2. Лазерные  плоттеры 5

2.2.3. Режущие  плоттеры 7

3. Основные характеристики плоттеров 7

3.1. Разрешение  7

3.2. Скорость печати.  8

3.3.Производительность системы 9

3.4. Наличие системы сушки  и подмотки 9

4. Обзор плоттеров 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение, устройство плоттера. Современные тенденции развития технологии производства

 

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 Ethernet (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).

На рынке  струйных инженерных плоттеров доминируют устройства фирмы Hewlett-Packard. Достаточно широко представлены также Canon, Epson, Encad.

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.

 

 

2. Характеристики устройства

 

2.1. Типы графопостроителей по способу подачи носителя

2.1.1. 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.

 

2.1.2. 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.

 

2.2. Типы графопостроителей  по способу нанесения 

2.2.1. Струйные  плоттеры

 

Технология "пузырьковой" струйной печати использует направленное распыление капелек чернил на бумагу при помощи мельчайших сопел печатающей головки. В стенку сопла встроен нагревательный элемент. При подаче электрического импульса температура его резко возрастает за 7-10 мкс. Практически все чернила, находящиеся в контакте с нагревательным элементом мгновенно испаряются. Расширение пара вызывает ударную волну. Под действием избыточного давления капелька чернил "выстреливается" из сопла. После "выстрела" чернильный пар конденсируется, пузырек схлопывается и в сопле образуется зона пониженного давления, под действием которого новая порция чернил всасывается в сопло.

 

Высокая надежность каждого сопла, что упрощает конструкцию  и, следовательно, уменьшает размер печатающего узла, так как не надо обеспечивать возможность замены сопел.

Сопла можно  располагать очень близко друг к  другу, а это увеличивает разрешение печати.

Печатающие  головки могут быть цветными и  иметь соответствующее число  групп сопел. Для создания полноцветного  изображения используется стандартная  для полиграфии цветовая схема CMYK, использующая четыре базовых цвета: Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow - желтый и Key -ведущий (черный). Сложные цвета образуются смешением основных, оттенки различных цветов могут быть получены путем сгущения или разрежения точек соответствующего цвета в фрагменте изображения (аналогичный способ используется для получения различных оттенков серого цвета при выводе монохромных изображений). Качество цветной печати таково, что полученный полноцветный плакат нельзя отличить от изданного в типографии. Для повышения качества полноцветной печати сегодня используются 8-ми и 12-ти цветные струйные плоттеры.

 

2.2.2. Лазерные плоттеры

 

Лазерный (LED) плоттер –  устройство, которое базируется на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селенсодержащих материалов и силовое действие электростатического поля. Селен в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое визуализируется намагниченным мелкодисперсным тонером, а затем переносится на бумагу.

В качестве промежуточного носителя в LED - плоттерах используется вращающийся селеновый барабан. Заряженные области барабана притягивают  сухой тонер, который затем переносится на проходящую под барабаном бумагу. После этого бумага с нанесенным тонером проходит через нагреватель, в результате чего частички тонера запекаются, создавая изображение.

Применение  точечных полупроводниковых светодиодов (light emitted diod - LED), которые и дали имя  новому типу устройств (LED-плоттеры) вместо сложных лазерных систем, позволило  избежать ряда сложностей в эксплуатации. Общий принцип создания изображения  сохранился, однако вместо зеркал используется линейка светоизлучающих диодов. LED-плоттеры относятся к классу растровых, каждой точке строки изображения

соответствует свой светодиод. Отказ от оптического  управления сделал систему проще, легче  и надежнее, т.к. все светодиоды жестко закреплены.

Лазерные (LED) плоттеры, ввиду высокого быстродействия в  первую очередь интересны пользователям  с большими объемами работ. Для повышения  эффективности такие плоттеры чаще всего используются как сетевые  устройства. К числу их преимуществ относится то, что они могут работать на обычной бумаге, что сокращает удельные затраты при эксплуатации.

Области применения LED-плоттеров: сложный технический  дизайн, архитектура, документооборот, картография и др., т.е. везде, где  требования к производительности и качеству результатов высоки, но наличие цвета не требуется.

 

 

 

 

 

2.2.3. Режущие  плоттеры

 

Режущий плоттер (каттер) – это плоттер, который  позволяет прорезать до подложки, высекать, перфорировать, резать насквозь материал вдоль контура изображения из различных материалов, например, из самоклеящейся пленки.

Резка называется «плоттерной» из-за того, что этот процесс  производит специальный высокоточный аппарат – плоттер. Слово «плоттер»  или же графопостроитель произошло  от греческого γράφω- пишу, рисую. И обозначает устройство для автоматического рисования. Тогда широкоформатный принтер тоже является плоттерной машиной. И это слово не совсем подходит для оборудования, которое не рисует, а вырезает по контуру. Правильнее будет называть резку не плоттерной, а каттерной, от английского слова cutter - резчик, скульптор, гравер. Но, к сожалению, это слово в России не прижилось и процесс вырезания чаще называется плоттерной резкой.

 

3. Основные характеристики плоттеров

3.1. Разрешение

 

Различают реальное и адресуемое разрешение. Реальное разрешение - это то, что обеспечивает струйная головка, адресуемое разрешение - это повышение плотности точек за счет нескольких проходов головок. В проспекте Roland или Mutoh разрешение 720х1440 dpi, а у ColorSpan - 1800 dpi, то надо понимать эти цифры 1440 и 1800 dpi именно как адресуемое ("повышенное") разрешение. В режиме "повышенного" разрешения плоттер будет управлять струйными головками так, чтобы увеличить плотность точек в 2-3 раза, при этом соответственно, происходит замедление скорости печати также в 2-3 раза. В ряде случаев это позволяет избавиться от "полошения", получить более мягкие переходы полутонов, но получить более мелкие детали изображения нельзя - базовый размер точки при этом не меняется. По практике большинства моих знакомых рекламистов режим "повышенного" разрешения в широкоформатной печати практически не применяется, являясь в основном маркетинговым приемом фирмы-производителя.

 

3.2. Скорость печати.

 

В этом вопросе  наблюдается наибольшая путаница, т.к. общих критериев для сравнительной оценки скорости плоттеров нет. Дело в том, что в практически любом плоттере имеется 5-8 режимов печати - одно- или дву- направленная печать, в 1, 2, 3, 4, 6 проходов, с "повышенным" или "пониженным" разрешением. Чем меньше проходов струйной головки, тем выше скорость печати, но тем ниже качество. Можно, конечно, сравнивать максимальные скорости - двунаправленная печать в один проход (обычно это называется "черновой" режим). Но реальные заказы никто в этом режиме не печатает. Будем рассматривать скорость, соответствующая "нормальному" режиму печати. Этот режим в разных плоттерах варьируется по количеству проходов (3-4), но смысл его в том, что он обеспечивает нормальное воспроизведение на фотобумаге графически сложных изображений (с полутоновыми переходами, большими заливками и т.д.). Другими словами, это реальная скорость, на которой печатают заказы.

 

 

 

 

 

 

3.3.Производительность  системы

 

 Производительность  плоттера во многом определяется  скоростью печати, но давайте рассмотрим и другие составляющие. Печатающая система состоит не только из плоттера, но и из компьютера и растрового процессора (RIP). Мощность вашего компьютера и RIP и скорость интерфейса играют далеко не маловажную роль. Порой время подготовки файла к печати (растрирование) занимает гораздо больше времени, чем сама печать.

Немаловажную  роль для обеспечения производительности печати играет наличие системы подачи чернил. При работе с отдельными картриджами вам придется следить  за расходом чернил в каждом из них, чтобы вовремя остановить плоттер и заменить опустевший картридж. При подаче чернил из больших емкостей такой проблемы не возникает.

 

3.4. Наличие системы  сушки и подмотки

 

В рекламных технологиях очень важно иметь на плоттере систему сушки и подмотки готовых изображений. Если в плоттере нет системы сушки, тогда готовые отпечатки нельзя наматывать на приемную бобину (или просто в рулон). Это означает, что оператор должен стоять около плоттера и следить, чтобы отпечаток не касался поля, а в конце печати отрезать его (для этого во всех современных плоттерах, даже в дешевых, есть автоматический нож) и укладывать (или вывешивать) на специальное место для просушки. Сушка особенно актуальна при работе на "быстрых" плоттерах и при печати на фотобумаге или пленке.

 

 

 

4. Обзор плоттеров

Модель Ширина, мм Разре-шение, dpi Производи-тельность, м2/ч Подача чернил Кол. Цветов Ориентировочная цена, USD   Encad   NovaJet PRO 850 - - - Непрерывная, 500 мл/цвет 8 -   NovaJet PRO 700 1080/1520 600 7,0 -"- 4 17'500/25'000   NovaJet PRO 630 1080/1520 600 5,8 -"- 4 16'000/23'000   NovaJet PRO 500 1080/1520 300 9,0 -"- 4 12'000/15'000   1500 TX 1520 300 - -"- 4 19'000   NovaJet PRO 50 1270 300 3,0 -"- 4 10'900   CadJet 3D 914 600 7,0 -"- 4 7'000   Croma 24 610 300 3,0 - 4 1'900   Hewlett Packard   DesignJet 3000 1370 600 4,2 Порционная, 410 мл/цвет 4 15'500   DesignJet 2000 914 600 4,2 -"- 4 10'900   DesignJet 1050 914 600 15,3 Порционная, 350 мл/цвет 4 9'200   ColorSpan   DisplayMaker XII 1310/1560/1820 600 10,8 Непрерывная, 500 мл/цвет 12 27'000/30'000/33'000   DisplayMaker FabriJet XII 1820 600 10,8 -"- 12 40'000   DisplayMaker 4200/6100/7100 1050/1560/1820 300 4,6 -"- 8 21'000/24'000/27'000   Mutoh   Albatros 1372 384 7,0 Непрерывная, 1000 мл/цвет 4 55000   RJ-6100 1092/1372/1575 720 2,0 Непрерывная, 220 мл/цвет 6 12'000/20'000/23'000   RJ-4100 953 720 2,0 -"- 4 9'000