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プロッターとは、ベクターグラフィックの図面を作成する機械です。プロッターはペンを使って紙に線を描画したり、用途によってはナイフを使ってビニールや革などの素材を切断したりします。後者の場合、カッティングプロッターと呼ばれることもあります。
かつて、プロッターはコンピュータ支援設計（CAD）などの用途で使用されていました。これは、従来のプリンターよりもはるかに高速かつ高品質な線画を作成できたためです。小型のデスクトッププロッターは、ビジネスグラフィックによく使用されていました。しかし、1980年代初頭にはグラフィック機能を備えたプリンターが市場の一部を奪い、 1980年代半ばにレーザープリンターが登場したことで、プロッターはほとんどの役割から姿を消しました。
プロッターは長年にわたり、非常に大きな図面を作成するためのニッチな市場を維持してきたが、現在では大部分が従来型のワイドフォーマットプリンターに取って代わられている。しかし、カッティングプロッターは依然として多くの業界で使用されている。
デジタル制御のプロッターは、計測機器やアナログコンピュータの出力装置として使用されていた初期の完全アナログXYライターから発展したものである。
ペンプロッターは、ペンなどの筆記具を紙の表面に沿って動かすことで印刷を行います。つまり、他のプリンターのようにラスターグラフィックスではなく、ベクターグラフィックスを扱う装置です。ペンプロッターは、文字を含む複雑な線画を描くことができますが、ペンの機械的な動きのため、描画速度は遅くなります。また、均一な単色領域を効率的に作成することは難しい場合が多いですが、多数の規則的な線を密に描くことでハッチング（網掛け）を行うことは可能です。
コンピュータのメモリが非常に高価でプロセッサの処理能力が非常に限られていた時代、また他の種類のプリンタではグラフィック出力機能が限られていた時代には、プロッターは非常に大きな図面や高解像度のカラーベクターベースのアートワークを効率的に作成する最速の方法だった。
ペンプロッターは事実上時代遅れとなり、大判インクジェットプリンターやLEDトナープリンターに取って代わられました。しかし、これらの機器は、元々プロッター用に設計されたベクター言語を依然として理解できる場合があります。なぜなら、多くの用途において、ベクター言語はラスターデータよりも効率的な代替手段となるからです。
X -Yプロッターは、連続的なベクターグラフィックスを描画するために、2つの動作軸（「X」軸と「Y」軸）で動作するプロッターです。この用語は、「y」軸のみを制御し、「x」軸に連続的にデータを送って時間経過に伴う何らかの変数のグラフを作成する標準的なプロッターと区別するために使用されました。プロッターは、紙にペンで描くように連続した線を描画する点で、インクジェットプリンターやレーザープリンターとは異なります。インクジェットプリンターやレーザープリンターは、非常に細かいドットのマトリックスを使用して画像を形成するため、線は肉眼では連続しているように見えても、実際には離散的な点の集合です。
XYプロッターは、対応可能な用紙サイズ（A4からA0まで、入手可能な最大の用紙サイズ）と構造の2つの特徴によって分類されていました。主な構造は、フラットベッドプロッターまたはテーブルプロッターでした。この構成では、用紙はテーブルの上に置かれ、キャリッジがペンを保持します。キャリッジ全体はレール上をX軸方向に移動します。このレールは、テーブルの構造に沿ってY軸方向に移動します。キャリッジには、メーカーに応じて数種類のペンが装備されていました。一般的には、ロットリングペンまたはぺんてるペンがよく使用されていました。通常、各キャリッジには、さまざまな色のニーズに対応するために、黒、青、赤、緑などの複数のペンが装備されていました。もう1つのシステムはローラープロッターで、用紙は大きなローラー上をX軸方向に移動し、Y軸方向はペンを保持するキャリッジによってカバーされていました。このキャリッジは、Y軸を形成するレール上を移動します。大判（A0）プロッターの主なメーカーは、カリフォルニアに拠点を置くCalcomp社と、特にヨーロッパとソ連で事業を展開していたフランス企業のBenson社でした。小型フォーマットの製品については、ヒューレット・パッカードとテクトニクスが主なサプライヤーだった。
静電プロッターは、多くの複写機と同様の乾式トナー転写方式を採用していました。ペンプロッターよりも高速で、エンジニアリング図面の複製に適した大判サイズも用意されていました。画像品質は、当時のペンプロッターほど良くない場合が多かったです。静電プロッターは、フラットベッド型とドラム型の両方がありました。静電プロッターは、ラスターグラフィックス表示装置のように、ピクセルを描画手段として使用します。プロッターヘッドには、多数の小さなスタイラス（最大21760本）が埋め込まれています。このヘッドは、紙がヘッドを通過する際に紙の幅を横切って移動し、描画を行います。解像度は、1インチあたり100～508ドットまで可能です。静電プロッターは非常に高速で、プロッターの解像度にもよりますが、描画速度は6～32mm/秒です。[ 1 ]
カッティングプロッターは、プロッターの平らな面に置かれた材料（紙、マイラーフィルム、ビニールフィルムなど）をナイフで切断します。カッティングプロッターは、切断設計または描画用のコンピュータソフトウェアプログラムを備えたコンピュータに接続されています。これらのコンピュータソフトウェアプログラムは、必要な切断寸法またはデザインを送信して、切断ナイフに正しいプロジェクトの切断ニーズを実行するように指示する役割を担っています。[ 2 ] [ 3 ]
近年、カード作りやスクラップブッキングといったペーパークラフトを楽しむ家庭愛好家の間で、カッティングプロッター（一般的にはダイカットマシンと呼ばれる）の使用が人気を集めている。こうしたツールを使えば、カードやデカールを希望の形状に非常に正確かつ繰り返し切り抜くことができる。
ビニールカッター（カッティングプロッターとも呼ばれる）は、ポスター、看板、標識、Tシャツのロゴ、その他耐候性のあるグラフィックデザインを作成するために使用されます。ビニールは、自動車のボディや窓に貼って、大きく鮮やかな企業広告として使用したり、ヨットのトランサムに貼ったりすることもできます。同様の工程で、自動車の窓用の着色ビニールをカットすることもできます。
使用できる色は、在庫にあるビニール素材の種類によって制限されます。素材の折り目を防ぐため、ロール状に保管されています。一般的なビニールロールの幅は15インチ、24インチ、36インチ、48インチで、デザイン要素の相対的な位置関係を維持するための裏地が付いています。
ビニールカッターのハードウェアは、従来のプロッターと似ていますが、インクペンの代わりに非常に鋭いナイフを使用して各形状の輪郭を描き、ナイフがビニールフィルムに押し付ける強さを調整するための圧力制御を備えている場合があり、切断が裏地まで貫通するのを防ぎます。個々のデザイン要素の相対的な位置が失われるだけでなく、裏地から切り取られた緩んだピースが落ちて、プロッターのロールフィードまたはカッターヘッドを詰まらせる可能性があります。切断後、デザインの外側のビニール素材は剥がされ、デザインは裏地に残ります。裏地は、自己粘着、接着剤、ラミネート、またはヒートプレスを使用して貼り付けることができます。
ビニールカッターは通常、プロッターペンに似た形状をしており、回転ヘッドに取り付けられているため、プロッターヘッドの動きに合わせてカッターの刃先が自動的に回転し、正しい方向を向くようになっている。
ビニールカッターは主に単色の線画や文字を作成するために使用されます。複数の色を使ったデザインでは、ビニールシートを別々にカットし、貼り付ける際に重ね合わせる必要がありますが、この工程は2色以上になるとすぐに面倒になります。
看板用カッティングプロッターは、溶剤系インクを使用する大判インクジェットプリンターで様々な素材に直接印刷する一般的な看板デザインなどの用途では、使用頻度が低下しています。しかし、大判インクジェットプリンターで印刷されたグラフィックを精密に輪郭カットする用途、例えば窓や車のグラフィック、形状ステッカーの製作などには、依然としてカッティングプロッターが活用されています。
大型インクジェットプリンターは、熱収縮性プラスチックシートへの印刷にますます使用されるようになっており、そのシートは車両表面に貼り付けられ、ヒートガンを使用して収縮させてフィットさせる。これは車両ラッピングとして知られている。
スタティックカッティングテーブルは、大型の平らな真空テーブルを使用するカッティングプロッターの一種です。ロール式プロッターでは切断が困難または不可能な、繊維、発泡体、皮革などの非剛性で多孔質の材料の切断に使用されます。また、スタティックカッターは、一般的なロール式またはシート式プロッターでは処理できない、より厚く重い材料も切断できます。
テーブルの表面には、小さなピンホールが多数開けられています。材料をテーブル上に置き、プラスチックまたは紙製のカバーシートをその上に重ねて切断します。真空ポンプを作動させると、空気圧によってカバーシートが押し下げられ、材料が所定の位置に固定されます。その後、テーブルは通常のベクタープロッターのように動作し、様々な切断工具を用いて生地に穴や切り込みを入れます。カバーシートも切断されますが、その際にカバーシートの端付近でわずかに真空が失われる場合があります。ただし、この損失はごくわずかです。
現代のフラットベッドカッティングテーブルシステムは、ビジョンシステム、標準化されたカットファイルプロファイル、およびキスカット（裏紙を残したまま上層部をスライスする）とサブミリメートル精度でのスルーカットの両方に対応する高度なブレード圧力制御を組み込むことで、大判デジタル印刷ワークフローとシームレスに統合するように進化しました。[ 4 ]
ペンプロッターを操作し、「ペンを紙から持ち上げる」「ペンを紙に置く」「ここからここまで線を引く」といったコマンドを送信するために、いくつかのページ記述言語が作成されました。ASCIIベースの代表的なプロッター制御言語としては、ヒューレット・パッカード社のHP-GL、その後継であるHP-GL/2、そしてヒューストン・インスツルメンツ社のDMPLの3つが挙げられます。以下は、線を引くための簡単なHP-GLスクリプトです。
SP1; PA500、500; PD; PR0、1000; PU; SP;
このプログラムは、プロッターに、まず最初のペンを取り（SP1 = ペン 1 を選択）、用紙上の座標 X = 500、Y = 500 に移動し（PA = 絶対座標でプロット）、ペンを用紙に押し付け（PD = ペンを下げる）、Y 方向に 1000 単位移動し（垂直線を描画 - PR = 相対座標でプロット）、ペンを持ち上げ（PU = ペンを上げる）、最後に元の位置に戻すように指示します。
FORTRANやBASICを使用するプログラマーは、通常これらを直接プログラミングするのではなく、Calcompライブラリなどのソフトウェアパッケージ、またはHewlett-PackardのAGLライブラリやBASIC拡張機能、あるいはDISSPLAなどのハイエンドパッケージといったデバイス非依存のグラフィックスパッケージを使用しました。これらは、ワールド座標からデバイス座標へのスケーリング係数を設定し、低レベルのデバイスコマンドに変換します。たとえば、HP 9830 BASICでX*Xをプロットするには、プログラムは次のようになります。
10スケール-1 、1 、1 、20 X = -1から1までステップ0.1 30 X 、X * Xをプロット40次のX 50ペン60終了初期のプロッターの1つは、 1958年にコンラート・ツーゼが開発したコンピュータ制御のトランジスタ式Graphomat Z64で、1961年のハノーバーメッセでも展示された。 [ 5 ]
初期のペンプロッター、例えば1959年のCalcomp 565などは、用紙をローラーに載せ、ローラーが用紙を前後に動かすことでX軸方向に動作し、ペンはレール上を前後に動くことでY軸方向に動作していた。用紙はロール状で供給され、両端にミシン目が入っており、ローラーのスプロケットに噛み合うようになっていた。
別の方法として、例えばComputervision社のInteract Iでは、ボールペンを製図用パンタグラフに取り付け、コンピュータ制御のステッピングモーターで機械を駆動させた。この方法は、動作がやや遅いことと、用紙と同じサイズの床面積を必要とするという欠点があったが、デジタイザーとしても機能した。後に、ペンを固定するための電気制御式クランプが追加され、ペンの交換が可能になり、多色出力が実現した。
Hewlett Packard and Tektronix produced small, desktop-sized flatbed plotters in the late 1960s and 1970s. The pens were mounted on a traveling bar, whereby the y-axis was represented by motion up and down the length of the bar and the x-axis was represented by motion of the bar back and forth across the plotting table. Due to the mass of the bar, these plotters operated relatively slowly.
In the 1980s, the small and lightweight HP 7470 introduced the "grit wheel" mechanism, eliminating the need for perforations along the edges, unlike the Calcomp plotters two decades earlier. The grit wheels at opposite edges of the sheet press against resilient polyurethane-coated rollers and form tiny indentations in the sheet. As the sheet is moved back and forth, the grit wheels keep the sheet in proper registration due to the grit particles falling into the earlier indentations, much like the teeth of two gears meshing. The pen is mounted on a carriage that moves back and forth in a line between the grit wheels, representing the orthogonal axis. These smaller "home-use" plotters became popular for desktop business graphics and in engineering laboratories, but their low speed meant they were not useful for general printing purposes, and different conventional printer would be required for those jobs. One category, introduced by Hewlett Packard's MultiPlot for the HP 2647, was the "word chart", which used the plotter to draw large letters on a transparency. This was the forerunner of the modern Powerpoint chart. With the widespread availability of high-resolution inkjet and laser printers, inexpensive memory and computers fast enough to rasterize color images, pen plotters have all but disappeared. However, the grit wheel mechanism is still found in inkjet-based, large format engineering plotters.
Plotters were also used in the Create-A-Card kiosks that were available for a while in the greeting card area of supermarkets that used the HP 7475 six-pen plotter.
Plotters are used primarily in technical drawing and CAD applications, where they have the advantage of working on very large paper sizes while maintaining high resolution. Another use has been found by replacing the pen with a cutter, and in this form plotters can be found in many garment and sign shops.
Changing the color or width of a line required the plotter to change pens. This was either done manually on small plotters, but more typically the plotter would have a magazine of four or more pens which could be automatically mounted.
プロッターのニッチな用途の一つとして、視覚障害者向けに特殊な感熱紙に触覚画像を作成するというものがある。
他のプリンターとは異なり、ペンプロッターの速度はページ印刷速度ではなく、ペンの速度と加速度によって測定されます。ペンプロッターの速度は主にペンの種類によって制限されるため、ペンの選択は出力速度を左右する重要な要素となります。実際、最新のペンプロッターのほとんどは、現在使用しているペンの種類に応じて、旋回速度を制御するコマンドを備えています。
プロッターペンには多くの種類があり、中には既に大量生産されていないものもあります。製図用ペンのペン先がよく使われますが、その多くは製図用ペンの部品や消耗品を使って交換できます。初期のHP製フラットベッドプロッターやグリットホイールプロッターでは、小型の専用ファイバーチップまたはプラスチックペン先の使い捨てペンが使用されていました。
プロッターペンの一種は、インクが染み込んだ円形の発泡チューブにセルロース繊維の棒を挿入し、その先端を円錐形に尖らせた構造になっています。ペンが紙面を移動すると、毛細管現象によって発泡チューブからインクが吸い上げられ、棒を通って紙に転写されます。発泡チューブ内のインクが少なくなると、インクが先端に移動する速度が遅くなり、線が薄くなります。プロット速度を遅くすれば、摩耗したペンで描いた線も濃く保つことができますが、発泡チューブのインクが完全になくなるまで、線の薄れは続きます。また、繊維チップペンを使用すると、ペン先がプロット媒体上で徐々に摩耗し、線が次第に太く、にじんでいきます。
詰め替え可能な透明プラスチック製インクタンクを備えたボールペンタイプのプロッターペンが市販されています。これらはファイバーペンのような色あせや摩耗の影響を受けませんが、一般的に高価で入手困難です。また、従来のボールペンを改造すれば、ほとんどのペンプロッターで使用することも可能です。
2000年代半ばから後半にかけて、アーティストやハッカー[ 6 ] [ 7 ]は、風変わりでカスタマイズ可能な出力デバイスとしてペンプロッターを再発見し始めました。ペンで紙に描く線の品質は、他のデジタル出力技術とはかなり異なります。30年前のペンプロッターでも通常はまだ信頼性高く動作し、多くはオークションや再販サイトで100ドル未満で入手できました。ペンプロッターを直接駆動したり、ファイルをHP-GLとして保存したりするサポートは、ほとんどの商用グラフィックアプリケーションから消えましたが、いくつかの最新のソフトウェアパッケージ[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]は、最新のオペレーティングシステムでHP-GLを扱うことを可能にしています。
ペンプロッターの使用が減少するにつれ、それらに取って代わった大判プリンターも、時として「プロッター」と呼ばれるようになった。
Der erste Plotter Graphomat Z64: Die Rede war hier von der Entwicklung eines Zeichenhilfgerätes (Z60), aus dem dann um 1958 der Graphomat Z64 wurde, das erstecomputergesteuerte, mit Transistoren ausgestattete Zeichengerät （プロッター）。 Es wurde 1961 erfolgreich auf der
Hannover-Messe
vorgeführt。 1/16 mm と 16 バージョンの Zeichengenauigkeit を使用して
、新しいグラフィック デザインを使用し、日付を確認してください。 Maschine を開始するコンピューターの操作を開始します。 Denn ab 1965 wurde die Z64 in der Bekleidungsindustrie zur Erstellung von Druck- und Schnittmustern eingesetzt。 An der Entwicklung des Gerätes war der "optisch" orientierte
Konrad Zuse
naturgemäß besonders enagiert beeiligt. Vom ihm stammte der Gedanke eines "Binärstufengetriebes"。 15 か所のシステムの追加機能が、Zeichenbrücke rechnerisch überlagert und über Kupplungen zu- und abgeschaltet を備えた最高のシステムを提供します。 Mit Hilfe des Gerätes ließen sich aufgrund von Berechnungen unterschiedliche Kurven sehr genau zeichnen.
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ウィキメディア・コモンズにあるプロッター関連のメディア