靜電繪圖機(jī)靜電繪圖機(jī)工作原理

靜電繪圖機(jī)的工作過(guò)程包括潛像和著色兩大部分，通過(guò)對(duì)寫(xiě)頭針電極有選擇地加電，使介質(zhì)上建立細(xì)微的靜電點(diǎn)，即在紙上形成潛像點(diǎn)。已形成潛像的介質(zhì)通過(guò)充滿墨的調(diào)色槽時(shí)就可以使圖紙上的潛像著色而變成可見(jiàn)像。若輸出為黑白圖，圖紙只需經(jīng)過(guò)一次潛像和著色的過(guò)程。若為彩色圖最少要經(jīng)過(guò)黑、青、紅和黃四次著色過(guò)程來(lái)產(chǎn)生全彩色，即圖紙最少要往復(fù)進(jìn)退四次進(jìn)行套色繪圖，其繪圖過(guò)程如圖3.87所示。第一遍繪黑色及左右兩邊等距離的測(cè)標(biāo)（MARK），如圖3.88所示，測(cè)標(biāo)的作用是在套色時(shí)用來(lái)作為CCD（Charge Coupled Device）的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，后三遍用來(lái)套青、紅、黃色。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）應(yīng)用彩色靜電繪圖儀可識(shí)別所設(shè)計(jì)的電路板或芯片的層次，此外，它也應(yīng)用在圖形學(xué)、制圖、機(jī)械CAD及建筑設(shè)計(jì)中，它可以在多種介質(zhì)上繪圖（包括紙和膠片），可以產(chǎn)生生動(dòng)的全彩色圖象。

靜電繪圖機(jī)的繪圖過(guò)程是繪圖機(jī)驅(qū)動(dòng)輥移動(dòng)介質(zhì)，使其從潛像頭上通過(guò)，然后再經(jīng)過(guò)調(diào)色槽及干燥裝置輸出圖象，其過(guò)程如圖3.89所示。其輸出的圖象由每毫米16點(diǎn)掃描形成。它所用的介質(zhì)經(jīng)過(guò)特殊處理，在紙上覆蓋一層幾微米至幾十微米厚的電介質(zhì)，表面要求類(lèi)似于普通紙。應(yīng)有圖象的位置在高壓電場(chǎng)的作用下，靜電記錄紙上電介質(zhì)的電阻率急劇下降，當(dāng)高壓電場(chǎng)去掉后，電阻率迅速地恢復(fù)到額定值，使介質(zhì)上的電荷不能擴(kuò)散，從而使介質(zhì)上充電，此過(guò)程稱(chēng)為潛像過(guò)程，當(dāng)帶電的介質(zhì)通過(guò)調(diào)色槽時(shí)，調(diào)色劑中的色粒就被吸附到潛像點(diǎn)處，使此點(diǎn)顯像。

潛像頭由14336個(gè)針電極和225個(gè)背電極組成，其作用是將靜電電荷轉(zhuǎn)移到介質(zhì)上。由于針與針之間的絕緣強(qiáng)度的要求，把針電極排成單排很困難。若采用雙排針排列方式，則既能確保針與針之間的絕緣強(qiáng)度要求，又能使相鄰的潛像點(diǎn)相互重疊，從而提高了線條質(zhì)量。一組針電極的排列如圖3.93(a)所示，各組針電極之間的排列如圖3.93(b)所示。由于潛像針電極共有14336個(gè)，若分別對(duì)每個(gè)針電極單獨(dú)控制，則必須有14336路高壓驅(qū)動(dòng)電路，不僅成本高，而且可靠性低?？蓪撓耦^針電極分組控制，如圖3.94所示。

潛像頭的背電極由位于針電極前后兩邊的兩個(gè)背電極組成。若針電極分組驅(qū)動(dòng)，則由背電極分別控制潛像針的組別，背電極的尺寸與一組潛像針的數(shù)目有關(guān)。相對(duì)的背電極為背電極對(duì)，每一個(gè)背電極對(duì)對(duì)應(yīng)配置64個(gè)針電極，工作時(shí)對(duì)它們成對(duì)地觸發(fā)，如圖3.94所示。第一個(gè)針電極組與背電極一和背電極二配合稱(chēng)為A電極組。第二組針電極與背電極二和背電極三的配合稱(chēng)為B電極組。

筆式繪圖機(jī)雖然能以很高的精度繪圖，但是，繪圖所花時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。因?yàn)樗荒芤桓€的繪制，并且只能按產(chǎn)生圖形時(shí)輸入數(shù)據(jù)的順序進(jìn)行。因此，當(dāng)筆從一條直線轉(zhuǎn)到下一條直線時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一些不必要的無(wú)規(guī)則移筆運(yùn)動(dòng)?？梢韵胂?，在圖形十分復(fù)雜并且包含大量直線的情況下，繪圖時(shí)間是相當(dāng)長(zhǎng)的。因此，在要求短時(shí)間內(nèi)大量出圖的應(yīng)用中，常常使用靜電繪圖機(jī)。

靜電繪圖機(jī)由一塊電子矩陣模板構(gòu)成，此模板可以在電感紙上印出許多點(diǎn)。模板支承在一根棒上，將紙輸送到一個(gè)滾簡(jiǎn)之上，從模板之下通過(guò)。當(dāng)紙經(jīng)過(guò)模板下面時(shí)，用光柵類(lèi)型的格式來(lái)繪圖?？梢杂孟喈?dāng)高的密度打點(diǎn)，一般可達(dá)到每毫米約8個(gè)點(diǎn)，以一系列的點(diǎn)來(lái)形成直線。對(duì)于某些靜電繪圖機(jī)來(lái)說(shuō)，可以繪制寬1.8米的圖形。

和筆式繪圖機(jī)相比，靜電繪圖機(jī)的繪圖速度要快得多，有時(shí)要快3~4個(gè)數(shù)量級(jí)，但是價(jià)格要高出許多。由于它是一種光柵格式輸出，繪圖質(zhì)量尚且說(shuō)過(guò)得去，但不是很好。而且繪圖必須用專(zhuān)用的紙和化學(xué)藥品。在繪圖之前，需要對(duì)圖形數(shù)據(jù)作預(yù)處理，將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光柵格式，以達(dá)到高速度地繪圖，這就需要額外的計(jì)算機(jī)機(jī)時(shí)費(fèi)用。靜電繪圖機(jī)還可用作為文本輸出的打印機(jī)。

彩色靜電繪圖機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)彩色套色精密定位。在繪圖過(guò)程中，走紙機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)紙多次向前進(jìn)紙及退紙，完成彩色繪圖的套色過(guò)程。根據(jù)繪圖機(jī)的精度每英寸406點(diǎn)（即每毫米16點(diǎn)），要求走紙的分辨率為16印點(diǎn)/mm。繪圖的最大速度為30mm/min，最小速度為4mm/min。在繪制彩色圖時(shí)，由于至少要分四次套色，為了保證套色準(zhǔn)確，要求走紙速度準(zhǔn)確，用控制電路來(lái)糾正微量速度波動(dòng)。 2100433B