Характеристика аппаратных средств автоматизированных рабочих мест и перспективы их развития (стр. 8 из 13)

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

Рисунок 11 - Плоттер на основе термопередачи Roland PRO PC-600

Ввиду дороговизны каждого отпечатка, получаемого с их помощью, эти плоттеры в основном применяются рекламными агентствами для создания пилотных версий плакатов и транспарантов для красочных презентаций. Кроме того, плоттеры на основе термопередачи используются в составе средств автоматизированного проектирования для высококачественного вывода объектов трехмерного моделирования, а также в системах картографии, требующих высокого качества воспроизведения цветов. Наибольшее распространение имеют устройства небольшого формата А3-А4, что переводит их в категорию принтеров.

Примерами плоттеров на основе термпопередачи являюстя Roland PRO PC-600, Summagraphics DC3-2E (см. рисунок 11).

2.3.7 Лазерные плоттеры

Несколько лет назад на рынке стала расти популярность лазерных принтеров, поражавших своим качеством, бесшумностью, быстродействием и удобством в работе. Появление лазерных плоттеров было лишь вопросом времени. Лазерные плоттеры базируются на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих 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.

Лазерные плоттеры и принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем, передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахматной доске (см. рисунок 12).

Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной точки в другую.

Рисунок 12 - Растровый метод формирования образа

Лазерные плоттеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводяшего полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры и плоттеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Canon.

Важнейшим конструктивным элементом лазерного плоттера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.

Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа (см. рисунок 13).

На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер — мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение (см. рисунок 14).

Рисунок 13 - Функциональная схема лазерного принтера

Рисунок 14 - Создание копии изображения на фотобарабане

Рисунок 15 - Обобщенная схема работы лазерного плоттера

Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу. Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд, и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°—200°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.

В светодиодном плоттере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная светодиодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которой формируется не каждая точка изображения, а целая строка (см. рисунок 16). На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI.

Избежать сложностей с оптикой позволило применение точечных полупроводниковых светодиодов (light emitted diod - LED), которые и дали имя новому типу устройств (LED-плоттеры). 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 (например, при разрешении 400 точек на дюйм линейка для формата А1 состоит из 24" x 400 = 9,600 диодов). Отказ от оптического управления сделал систему проще, легче и надежнее, так как все диоды жестко закреплены.

Рисунок 16 - Формирование изображения с помощью LED-технологии

Лазерные и LED-плоттеры, ввиду высокого быстродействия (лист формата А1 выводится менее чем за полминуты), в первую очередь интересны пользователям при большом объеме 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, а это сокращает удельные затраты при эксплуатации.

Рисунок 17 - Лазерный плоттер HP DesignJet T1100

LED-плоттеры становятся все более популярными, хотя по уровню стоимости находятся в высшей ценовой категории, лишь ненамного уступая монохромным электростатическим.

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

Примером лазерного плоттера является плоттер HP DesignJet T1100.

2.4 Сравнительная характеристика современных плоттеров

2.4.1 Плоттеры начального уровня

В данную группу входят следующие устройства:

- Mutoh XP-301/300.

- Selex SR-850 и ОСЕ 5120 (аналоги Calcomp TechJet 720с).

- Encad CadJet II D/E.

- HP DesignJet 430.

- HP DesignJet 450C.

Все они ориентированы на работу в небольших конструкторских бюро. Рассмотрим подробнее их характеристики

1) Mutoh ХР-30х

Карандашно-перьевые плоттеры Mutoh ХР-301 и ХР-300 (формата А1 и А0, соответственно), позволяют выводить векторные изображения практически на любых носителях (например, на ватмане низкого качества). Плоттеры оборудованы каруселью на 8 пишущих узлов.

В качестве пишущих узлов могут применяться рапидографы и фломастеры. Помимо этого, Mutoh ХР-30х позволяет заряжать держатель карандашей дешевыми цанговыми грифелями, которые можно найти в любом канцелярском магазине и которые стоят "копейки", что делает себестоимость печати на этих плоттерах крайне низкой.

Максимальная скорость черчения у — 1131мм/с.

В виду того, что перьевые плоттеры — векторные устройства, на них невозможно выводить растровые изображения и заливки. Еще одно ограничение — количество одновременно воспроизводимых цветов (в данном случае — восемь).

2) Selex SR-850 и ОСЕ 5120

Эти плоттеры, пришедшие на замену одной из самых популярных модели струйных плоттеров — Calcomp 720с. Selex SR-850 и ОСЕ 5120, относятся к группе монохромных плоттеров с возможностью цветной печати. На них может быть установлена либо печатающая головка, совмещенная с одним черным картриджем (44 мл), либо печатающая головка с двумя раздельными картриджами — цветным и монохромным. В последнем случае, при окончании чернил в одном из картриджей, можно, не меняя печатающей головки, заменить только вышедший из строя картридж. Объем черного картриджа в этом варианте — 9 мл, цветного — 15 мл (по 5 мл желтой, пурпурной и голубой краски).