Primul plotter a fost produs de firma Calcomp şi era cuplat la calculator printr-o interfaţă digital-analogică prin intermediul căreia se făcea transferul de informaţie. Apăreau unele dezavantaje cum ar fi : timpul mare de ocupare a calculatorului precum şi viteza redusă de lucru. Eliminarea acestor dezavantaje va duce la o nouă generaţie de plotter-e. Acestea vor fi dotate cu o memorie tampon (buffer) pe suport magnetic, memorie în care se încarcă programul de trasare, pe baza acesteia plotter-ul va lucra la viteza lui proprie. La pornire calculatorul este degrevat de aceasta şi se poate ocupa de alte operaţii. Un inconvenient este faptul că operatorul trebuie să facă transferul benzii magnetice de pe unitatea calculatorului pe cea a plotterului. Ulterior s-a urmărit creşterea vitezei de execuţie care a dus la apariţia unor noi tipuri de plotter-e: electrostatice, termice, fotosenzitive.

• plotter-e cu peniţă
• plotter-e electrostatice
• plotter-e cu jet de cerneală (ink-jet)
• plotter-e termice
• fotoplotter-e

• aproximare prin vectori - aproximarea curbelor prin segmente; apare efectul de scară;
• construcţie analogică a imaginii- transpunerea unei curbe în descrieri de ecuaţii elementare convertite analogic şi aplicate plotter-ului .

• Viteza de trasare - reprezintă deplasarea relativă între capul de trasare şi suportul material, ea depinzând de principiul fizic de realizare şi de viteza de reacţie a mecanismului mecanic de antrenare. La plotter-ele care trasează continuu viteza maximă se obţine pe diagonală datorită compunerii vitezelor. Pentru plotter-ele electrostatice sau cu jet nu mai există o relaţie de compunere a vitezelor , ea fiind fixă egală cu deplasarea hârtiei faţă de “cap”.
• Precizia - arată cu cât va diferi lungimea unui vector desenat de lungimea sa comandată ( diferenţa=dorit-obţinut (%)).
• Repetabiltatea - arată în ce măsură un element de imagine se suprapune peste un alt element de imagine trasat anterior şi având aceleaşi coordonate (reproducerea desenului de două ori în acelaşi loc). Plotter-ele electrostatice şi cu jet de cerneală sunt superioare cu un ordin de mărime celor cu peniţă.
• Dimensiunea pasului - reprezintă ce mai mică mişcare posibilă pe care o poate efectua plotter-ul aceasta fiind limitată de mecanismul de antrenare. Acestei caracteristici îi este asociată rezoluţia (rezoluţia reprezintă numărul maxim de puncte distincte trasate pe o lungime dată măsurată în (cm, inch, dpi). Există o rezoluţie mecanică şi o rezoluţie a programului. Dimensiunea pasului minim este rezoluţia mecanică. Rezoluţia programului reprezintă unitatea de măsură folosită pentru axele de coordonate x şi y definite în program. În limbajul HPGL (Hewlett-Packard Graphic Language) această rezoluţie este de 25 de microni.
• Rata maximă de transfer a datelor - este asociată cu viteza maximă de trasare (numărul de biţi pe secundă care se transferă plotter-ului în vederea trasării-echivalentul debitului).
• Caracteristica de fiabilitate - media timpului de bună funcţionare sau prin rata defectărilor .Rata defectărilor este invers proporţională cu media timpului de bună funcţionare.
• Preţul de cost.
• Tipul materialelor consumabile - hârtie, calc, film, cerneală, toner, etc. De obicei producătorii indică setul optim de consumabile .

• Cu peniţă
• Cu transfer termic
• Cu jet de cerneală (inkjet)
• Termică directă
• Electrostatică
• Laser Led

• cu masă de trasat (flat plotter) - hârtia este fixă pe o suprafaţă plană, iar peniţa se deplasează pe ambele coordonate X şi Y.
• cu tambur - hârtia este rulată cu ajutorul unui tambur realizând astfel deplasarea pe una din axe, peniţa se deplasează pe cealaltă.

Exemplu: Plotter-ul românesc PICASSO – Plotter Inteligent cu Comandă Automată şi Servo- Sistem de Operare.

Modalitatea de prindere a peniţei: prinderea se face cu ajutorul unor perechi de cleme, atât în cărucior cât şi în depozit .Căruciorul este dispozitivul în care se află peniţa. În depozit se află rezerva de peniţă.

Modalitatea de transfer a peniţei între cleşti:

Dacă există peniţă, vârfurile cleştilor sursă stau mai depărtaţi şi permit vârfurilor de la cleştii destinaţie să intre şi să recupereze peniţa. În depozit se pot afla până la maximul 8 peniţe, ele pot fi de grosimi şi culori diferite În depozit fiecare creion e numerotat. Când plotter-ul e pus în funcţiune el verifică dacă există toc în carucior şi în depozit. Dacă există reţine numărul şi poziţia, trasarea începând în mod implicit cu tocul din depozit de la poziţia 1, dacă nu se specifică altfel prin program.

Mecanismele de antrenare a hârtiei pot fi compuse de tipul tambur cu proeminenţe, care agaţă hârtia în perforaţii marginale (avantajul este că se pot folosi hârtii foarte lungi), sau din role de cauciuc cilindrice sau tronconice.

Rolele cilindrice au avantajul că sunt mai simple de fabricat, dar cele tronconice asigură o întindere mai bună a hârtiei. Tamburul imprimă o amprentă hârtiei datorită asperităţilor inegale .Dacă tamburul îşi schimbă sensul de rotaţie la revenire tamburul caută profilul creat de el la prima trecere pe hârtie. Hârtia este fixată pe toată lungimea ei prin două seturi de găuri absorbante. Ele se află de o parte şi de alta a tamburului abraziv şi comunică cu puţul de vid aflat sub masa de trasare.

• microprocesor
• interfaţa de comunicare spre calculator;
• generatorul de vectori;
• memoriile RAM, ROM ;
• panoul frontal de comandă şi afişaj;
• sistemul de poziţionare;

• metoda punct la punct - este specifică ploterelor raster, aceasta constă dintr-o matrice de puncte din care se aleg acele puncte care aproximează cel mai bine o dreaptă de pantă calculată; generarea şi trasarea se fac simultan.
• metoda prin segmente este specifică ploterelor cu peniţă; se calculează pentru fiecare vector o aproximare prin segmente, această aproximare se face în raport cu axa majoră.

Pentru trasarea unui segment de dreaptă de pantă dată q =30⁰ rezultă că axa majoră este X. Trasarea se face fragmentat pe distanţe date de dimensiunea pasului. Direcţia în care se poate desena este paralelă cu axa X sau la 45⁰ sub sau deasupra axei X.

 

 

Variatia vitezei de trasare in functie de lungimea unui segment AB.

Viteza palierului este viteza maxima sau viteza impusa prin program. Rampele sunt egale.

 

 

• Perfecţionarea metodelor de trasare şi a principiilor de generare a imaginii cu cât mai multe culori şi intensităţi.
• Creşterea “inteligenţei” ploterelor prin introducerea de limbaje grafice cât mai perfecţionate.(HPGL – Hewlett-Packard Graphic Language).
• Diversificarea gamei în funcţie de cerinţele utilizatorului.
• Reducerea gabaritului şi a preţurilor de cost.

Ribonul şi hârtia se deplasează împreună lipite în momentul în care trec prin cuptor. Elementele de încălzire (care sunt de ordinul miilor) controlate termic determină ca numai anumite porţiuni ale capului de imprimare să fie încălzite. Pe măsură ce hârtia şi ribonul trec peste capul de imprimare cerneala se topeşte şi se lipeşte de hârtie în punctele încălzite. Acest procedeu se repetă pentru fiecare culoare de bază ceea ce duce la o bună calitate cu o înaltă rezoluţie.

• nu necesită lichide sau chimicale
• rezoluţie foarte bună
• calitate grafică foarte bună

• costurile ridicate în exploatare
• necesitatea unei hârtii speciale
• viteză mică datorată construirii culorii pe nivele
• formatul mic de hârtie

• tehnologie ieftină
• rezoluţie înaltă a imaginii (0,13 mm – linii subţiri)
• silenţioasă
• nepoluantă
• consum redus de energie
• cartuşe uşor de instalat

• calitate slabă a imaginii daca nu se foloseşte hârtie specială
• apariţia tremurărilor in cazul trasărilor liniilor subţiri datorită variaţiilor de dimensiune şi variaţiei picăturilor

Timpul de viaţă al cartuşelor este de aproximativ 400 de desene de complexitate medie în format A₀.

Gama de culori pleacă de la o paletă de bază de 256 de culori,dar poate fi lărgită printr-un proces numit “tremurare” în cadrul căruia se foloseşte un şablon de puncte colorate plasate foarte aproape unele de altele astfel încât ochiul percepe ca o singură culoare rezultantă şi astfel plotter-ul mixează cerneala din cele 4 cartuşe în diverse şabloane rezultând mii de nuanţe. Aceasta necesită o hârtie specială.

• sigură
• nepoluantă
• uşor de exploatat
• rapidă
• poate produce imagini de înaltă rezoluţie
• poate folosi hârtia sub formă de role lungi
• hârtia este relativ ieftină

Aceasta are la bază principiul raster, adică imaginile sunt creeate printr-o serie de puncte. Se pot obţine atât imagini monocrome cât şi color. Este asemănătoare cu tehnologia laser de la imprimante, diferenţa fiind că se lucrează cu toner lichid şi hârtie specială.

• viteză mare
• fiabilitate
• calitate
• capacitate de a prelucra volume mari

• preţ ridicat.

Această tehnologie este similară celei utilizate la imprimantele laser. Se foloseşte varianta cu LED-uri (Light Emitting Diode) pentru a evita erorile de nealiniere datorate şocurilor sau vibraţiilor mecanice. În acest caz polarizarea tamburului este nu este realizată de o rză laser care scanează suprafaţa acestuia ci de un şir de LED-uri care “scriu” câte un rând odată.

Exemplu: plotter-ul SOLUS 4 - are formatul A₄, 9600 LED-uri şi are o rezoluţie de 400 dpi.

• nu există componente în mişcare
• are productivitate mare (la complexitate medie 10 exemplare A₄/min)

• sunt mai scumpe
• desenează într-o singură culoare
• hârtia e limitată la formatul A₄

Rezoluţia: 300 dpi sau 600 dpi.

• silenţios
• peniţa de fiabilitate foarte bună (rezistă la câteva sute de desene)
• poate desena în serie, nesupravegheat folosind role de hârtie tăiate de un cutter interior
• limbaj vectorial HPGL (Hewlett-Packard Graphic Language)
• limbaj cu date Raster HP-RTL (Hewlett-Packard Raster Transfer Language)
• timp de desenare

Pentru varianta cu peniţă, are 4 GB de memorie şi viteza de 24 ips (inch pe secundă) avem caracteristica timpului de desenare în funcţie de complexitatea desenului. La varianta cu jet de cerneală complexitatea nu influenţează timpul, aici contează mărimea hârtiei, transmisia vectorilor şi timpul de conversie :

HP DESIGN JET utilizează două peniţe, fiecare cu o dureată de viaţă de 200 de desene de complexitate medie, format A₀. Cuterul intern poate tăia şi plastic. Totodată este prevăzut şi cu un slot modular de I/O (MIO)care permite mai multor dispozitive HP să folosească acelaşi port de I/O şi permite conectarea la reţea direct (nu prin server).

Plotter-ul are senzori optici pentru ajustarea automată a mişcării cartuşelor şi detectarea automată a marginilor hârtiei.

• ASIC – Application Specific Integrated Circuit
• Memoria EEROM nevolatilă stochează variabilele de stare.
• Procesorul principal 80960 comunică cu servo-procesorul 89052 prin procesorul de suport ASIC la frecvenţe diferite.
• Interfaţa de peniţă asigură transferul şirului de date sub formă de pixeli de la RAM (2MB) la Carriage ASIC printr-un cablu localizat pe ansamblul plăcii principale.
• Panoul frontal şi toţi senzorii de intrare cu excepţia senzorilor de linie sunt cuplaţi la servo-procesorul 89052 care mai controlează ventilatorul şi memoria EEROM.
• Regulatorul de tensiune controlează tensiunea care comandă peniţa.
• Senzorul de linie al carului peniţei este cuplat la un convertor analog-digital (CAD) care transmite semnalul la Carriage Processor (8051).
• Memoria ROM are o capacitate de 1MB
• Memoria DRAM este de 2MB standard dar permite expandarea până la 10MB
• Mai există 2MB RAM pentru stocarea sirurilor de informaţie.
• Blocul I/O conţine 3 porturi:
• RS232C UART serial standard;
• Centronics paralel;
• HP-IB conform cu standardul IEEE478;

Se folosesc procesoare grafice specializate adecvate operaţiei de rasterizare a liniilor. Apoi s-a trecut la folosirea microprocesoarelor de uz general pentru analiza şi controlul maşinii de imprimare, în timp ce un procesor grafic execută doar operaţia de rasterizare. Soluţia finală este folosirea unui procesor RISC (Reduced Instruction Set Computer) pentru controlul maşinii de imprimare cât şi pentru realizarea celor două funcţii de conversie (I 80960 KA este CISC şi RISC). Poate exista şi coprocesorul I 80960 KB pentru calcule în virgulă mobilă (floating point).

• mailbox bidirecţional
• buffer de transfer unidirecţional

Controlul maşinii de imprimare presupune:

• controlul servo-motoarelor pe X şi pe Y
• controlul panoului frontal
• scanarea tastaturii
• actualizarea display-ului panoului frontal
• analizarea senzorului optic
• controlul staţiei de service a peniţei.

• bus-ul principal
• interfaţa cu RAM Swath
• legătura serială cu Carriage ASIC

Carriage ASIC generează datele şi semnalele pentru driverul peniţei. Aceste semnale corectează offset-ul peniţă-peniţă, offset-urile bidirecţionale, erorile de deviere dintre peniţă şi axa hârtiei şi variaţiile de energie la pornirea peniţei.

Seria LD-2000 este o familie de plott-ere A1, cu rezoluţie de 400 * 400 dpi, care utilizează o matrice de LED-uri pentru imprimare. Opţiunea "Digital Copier Option” permite conectarea directă a unui echipament LD-2000 la un scanner de mare viteză, ceea ce permite întregului ansamblu să funcţioneze ca un copiator digital de format mare şi cu viteză ridicată. Scanner-ul utilizat pentru această opţiune este un Mutoh SC-800 (format A0) cu rezoluţie maximă de 800 dpi. Legătura între scanner şi plotter se face prin intermediul unei interfeţe SCSI rapide.

După ce imaginea a fost scanată , informaţia este transmisă ploterului unde este procesată. Aceasta permite măriri şi micşorări digitale care asigură o calitate foarte bună a desenului. Dacă este necesar, se poate face legătura (pe interfaţă SCSI) cu un PC, unde, cu ajutorul unui soft de capturare a imaginii se poate salva pe disc documentul scanat.

• Comenzi de resetare: comanda Reset este folosită pentru reiniţializarea sistemului Summagrid 4. După primirea unei comenzi de reset ploterul scoate un beep şi setează protocolul de comunicaţie, trimite formatul şi alte aspecte pentru a potrivi setările DPI. O a doua comandă este Change Reset Character , folosită mereu pentru schimbarea caracteristicii Reset-ului .
• Comanda Change Emulation: ploterul suportă mai multe formate de ieşire ca: Microgrid UIOF,GTCO ,Calcomp şi Summagraphics MM /Summa Sketch.
• Comenzile Protocolului de comunicaţie sunt folosite pentru schimbarea protocoalelor de comunicaţie ale ploterului de la calculatorul gazdă. Trebuie schimbate protocoalele de comunicaţie când lucraţi cu aplicaţii multiple care cer diverse informaţii ca: debit, paritate şi număr de biţi de date. Debitul se referă la numărul de biţi pe secundă transmişi între calculator şi plotter sau între plotter şi calculator. Paritatea este o eroare detectată de sistem. Când paritatea este activă se setează un bit suplimentar la pattern, avem astfel un număr de paritate impară sau un număr de paritate pară. Plotterul verifică numărul de biţi în fiecare pattern şi indică o condiţie de eroare dacă un pattern cu un număr par de biţi este găsit într-un sistem de paritate impară, sau un număr impar într-un sistem par. Biţii de date reprezintă numărul de biţi raportat la datele transmise. Biţii de stop indică sfârşitul unei transmisii de date.
• Comenzile Formatului de date: plotter-ul suportă două formate de date de bază ASCII şi BINARY. Formatul de date poate fi selectat cu comutatoare DIP sau prin comenzi soft. Formatul ASCII trimite un octet pentru fiecare număr şi caracter solicitat. Fiecare caracter este definit de standardul internaţional ASCII (American Standard for Computer Infomation Interchange). Formatul BINARY defineşte câteva formate binare diferite fiecare cu posibilitatea de a identifica peste 64000 numere diferite cu numai 16 biţi. Aceşti biţi pot fi transmişi în doi sau trei octeţi, dar trebuie decodificat. Plotter-ul foloseşte formatul de 8 octeţi numit UIOF.
• Comanda Proximity Transmision controlează transmisia declaraţiilor de bază în locaţia cursorului. Când este fără proximitate cursorul transmite ultimele coordonate înregistrate.
• Comenzile pentru controlul transmisiei Start, Stop acţionează ca nişte porţi, permiţând declaraţiilor să fie trimise de la plotter la host. Aceste comenzi controlează fluxul de date, indiferent de modul de declaraţii .Comenzile Stop şi Start sunt echivalente protocoalelor de transmisie XOFF şi XON.