Цифровой плоттер

Цифровой плоттер — это устройство для автоматического вывода изображений, чертежей, схем и текстовой информации на физический носитель (бумагу, плёнку, картон, ткань, пластик) большого формата, как правило, от A3 и выше. В отличие от принтеров, плоттеры (также называемые графопостроителями) исторически были ориентированы на векторную графику и работу с рулонными материалами. Современные цифровые плоттеры подразделяются на режущие, печатающие и комбинированные, а также на струйные и лазерные.

История

Первые плоттеры появились в 1950-х годах как устройства вывода для систем автоматизированного проектирования (САПР). Компания CalComp (США) в 1959 году выпустила первый коммерческий графопостроитель — CalComp 565, который работал с перьевыми пишущими узлами. В 1960-е — 1970-е годы перьевые плоттеры доминировали в инженерных и научных приложениях: они рисовали линии с помощью чернильных перьев, перемещаемых по бумаге с высокой точностью.

В 1980-е годы с развитием струйной печати появились широкоформатные струйные плоттеры, которые позволили выводить полноцветные изображения. Компания Hewlett-Packard (HP) в 1984 году представила первый струйный плоттер HP 7580B, а в 1990-е — модели с разрешением до 600 dpi. В СССР и России плоттеры производились, например, ЕС-7054 (перьевой, формат A1) и «Графика-2» (для ЕС ЭВМ).

В 1990-е — 2000-е годы режущие плоттеры стали широко применяться в наружной рекламе и производстве наклеек. Лазерные плоттеры (для высокоточного раскроя) появились в 2000-х годах, но массово не распространились из-за высокой стоимости и ограничений по материалам.

Классификация

По принципу действия плоттеры делятся на несколько типов.

Перьевые плоттеры

Используют пишущий узел (перо, фломастер, рапидограф), который перемещается по одной или двум осям. Бывают планшетные (бумага неподвижна, перо движется по X и Y) и рулонные (бумага подаётся, а перо движется только по одной оси). Разрешение невысокое (до 0,025 мм), скорость низкая. Сегодня практически не выпускаются.

Струйные плоттеры

Наносят изображение микроскопическими каплями чернил через печатающую головку. Делятся на:

• Водные (dye-based) — для фотопечати (высокая цветопередача, но низкая стойкость к воде и УФ).
• Пигментные (pigment-based) — для интерьерной и наружной рекламы (устойчивы к выцветанию).
• Сольвентные и экосольвентные — используют чернила на основе растворителей, позволяют печатать на невпитывающих материалах (винил, баннерная ткань). Экосольвентные плоттеры менее токсичны.
• УФ-отверждаемые — чернила застывают под воздействием ультрафиолета, печатают на твёрдых поверхностях (стекло, металл, пластик).

Струйные плоттеры — наиболее распространённый тип в XXI веке. Разрешение достигает 1200–2400 dpi, ширина печати — до 5 метров (рулонные модели).

Лазерные плоттеры

Используют лазерный луч для засветки фотобарабана и переноса тонера на бумагу. Обеспечивают высокую скорость и стойкость отпечатков, но работают только с бумагой и плёнкой. Применяются в инженерной печати (чертежи, схемы). Разрешение — до 2400 dpi.

Режущие плоттеры (каттеры)

Не печатают, а вырезают контуры изображения из листовых материалов (винил, бумага, картон, плёнка). Рабочий орган — нож, перемещаемый по двум осям. Бывают:

• Планшетные — материал неподвижен, нож движется по X и Y.
• Рулонные — материал подаётся, нож движется по одной оси.

Режущие плоттеры широко используются в рекламной индустрии для изготовления наклеек, трафаретов, аппликаций. Точность реза — до 0,01 мм.

Комбинированные (печатающие + режущие)

Совмещают струйную печать и ножевую резку. Позволяют сначала напечатать цветное изображение, а затем вырезать его по контуру. Применяются в производстве этикеток, стикеров, упаковки.

Устройство и характеристики

Основные компоненты цифрового плоттера:

• Рабочий стол или подающий механизм — для фиксации и перемещения материала (рулонный или планшетный).
• Печатающая головка или режущий блок — с соплами (для струйных) или ножом (для режущих).
• Система позиционирования — шаговые или серводвигатели, энкодеры, направляющие.
• Контроллер — процессор, управляющий движением и подачей материала.
• Интерфейсы — USB, Ethernet, Wi-Fi, RS-232 (устаревшие).

Ключевые характеристики:

• Формат — максимальная ширина материала (от A3 до 5 м).
• Разрешение — для печатающих (в dpi), для режущих — точность позиционирования (в мм).
• Скорость — в мм/с или м²/ч.
• Тип чернил/реза — водные, сольвентные, УФ; ножевой (стандартный, с подрезкой).
• Поддерживаемые материалы — бумага, винил, плёнка, картон, ткань, пластик, стекло.

Применение

Цифровые плоттеры используются в различных отраслях:

• Инженерное проектирование и архитектура — вывод чертежей, планов, схем (форматы A1, A0). В России и странах СНГ плоттеры применяются в проектных институтах, строительных компаниях, бюро САПР.
• Реклама и полиграфия — широкоформатная печать баннеров, плакатов, вывесок, наклеек, постеров. Режущие плоттеры — для изготовления трафаретов и аппликаций.
• Лёгкая промышленность — раскрой ткани, кожи, кожи искусственной. Плоттеры с ножевым блоком (каттеры) используются в швейном производстве.
• Упаковка и этикетка — комбинированные плоттеры для печати и вырезки этикеток, стикеров, упаковочных коробок.
• Образование и наука — в учебных лабораториях и вузах для демонстрации чертежей и схем.

Примеры моделей и производителей

На рынке представлены несколько крупных производителей плоттеров:

• Hewlett-Packard (HP) — компания признана в России поставщиком оборудования; модели серий DesignJet (струйные) и Latex (латексные). HP DesignJet T730 — популярная модель для инженерной печати.
• Canon — струйные плоттеры серий imagePROGRAF (например, iPF785) для фотопечати и рекламы.
• Epson — струйные плоттеры на пигментных и сольвентных чернилах (серия SureColor).
• Roland DG — японский производитель режущих и комбинированных плоттеров (серии CAMM-1, VersaCAMM). Широко используются в рекламной индустрии.
• Graphtec — режущие плоттеры (серия CE6000) для высокоточной резки.
• Mimaki — японский производитель струйных и комбинированных плоттеров (серии JV, CJV).
• Российские производители — например, компания «Плоттер-Сервис» выпускает режущие плоттеры под брендом «Русский плоттер» (модели РП-1300, РП-1600).

Интересные факты

• Первый в мире плоттер CalComp 565 весил около 300 кг и стоил порядка 50 000 долларов США (в ценах 1959 года).
• Термин «плоттер» происходит от английского plotter — «чертёжник», «графопостроитель».
• В СССР плоттеры назывались «графопостроителями» и использовались в основном в оборонной промышленности и авиастроении.
• Современные режущие плоттеры могут работать со скоростью до 1000 мм/с, а струйные — печатать до 200 м²/ч.
• В 2020-х годах на рынке появились плоттеры с технологией «печать без полей» (edge-to-edge) и автоматической сменой рулонов.

Критика и ограничения

• Стоимость расходных материалов — оригинальные чернила, ножи, бумага для плоттеров могут быть дорогими, особенно для профессиональных моделей.
• Экологические аспекты — сольвентные чернила выделяют летучие органические соединения (ЛОС), что требует вентиляции и утилизации. УФ-чернила менее вредны, но требуют специального оборудования.
• Сложность обслуживания — замена печатающих головок, калибровка ножей, чистка системы подачи чернил требуют квалификации.
• Конкуренция с принтерами — для форматов A3 и A4 плоттеры вытеснены широкоформатными принтерами, но для A2 и выше остаются незаменимыми.

Источники

• «История развития плоттеров» — журнал «КомпьютерПресс», № 3, 2005.
• «Технологии широкоформатной печати» — учебное пособие, МГУП им. Ивана Фёдорова, 2012.
• «Плоттеры: устройство и применение» — технический справочник, издательство «Радио и связь», 1998.
• Официальные сайты производителей: HP, Canon, Epson, Roland DG, Graphtec, Mimaki.
• ГОСТ 2.001-93 «Единая система конструкторской документации. Общие положения» (упоминание плоттеров как средств вывода).