数字印刷技术讲座第三讲磁成像数字印刷技术

1、数字印刷技术讲座第三讲磁成像数字印刷技术中德印刷培训中心胡维友磁记录的出现已有一个世纪了，至今仍有强大的生命力。磁记录成像数字印刷技术与磁记录技术采用相同的记录原理，即依靠铁磁材料在电场（磁场）作用下定向排列，形成磁性潜影，然后再利用磁性色粉与磁性潜影之间的磁场力的相互作用，完成潜影的可视化（即显影），最后将磁性色粉转移到承印物上即可完成印刷（如图）。磁性色粉采用的磁性材料主要是三氧化二铁，由于这种材料本身具有很深的颜色，因此，这种方法一般只适合制作黑白影像，不太适合彩色影像制作。法国公司是最早推出磁记录体系数字印刷系统的公司。目前市场上磁记录成像技术的数字印刷机系统并不是很多，具有代表性的有

2、公司与公司合作推出的磁记录成像体系。磁成像原理在磁记录百年发展过程中，每一次取得的突破性进展都和磁记录介质的重大变革密切相关。正是磁记录材料的革新带动着磁记录技术的进步。磁记录材料的发展大致有个重要的发展阶段：上个世纪年代磁粉推出并得到应用；年代和的应用；高矫顽力磁粉和年代金属磁粉与连续薄膜介质的研制成功更直接推动着磁记录波长向更短方向发展，由最初的缩短到目前的。）磁性材料及其性质现代科学研究和实际应用已经充分证实：任何物质都具有磁性，只是有的物质磁性强，有的物质磁性弱；任何空间都存在磁场，只是有的空间磁场高，有的空间磁场低。自然界中常见的磁性材料就是磁石，即三氧化二铁。人工方法也可以制备的磁

3、图磁成像过程技术讲座印刷世界性材料，如永久磁性材料（铁、钴、镍等合金）和铁淦氧磁体，后者是氧化铁和二价金属化合物的烧结物。）磁成像技术通常的磁成像印刷系统由成像系统、显影装置、抽气装置、压印滚简、固化装置和退磁装置等组成，与静电成像数字印刷技术一样，在磁成像数字印刷技术中成像系统的核心部件也是成像鼓（磁鼓），成像鼓的中心部分是非铁磁材料的核，表面先涂一层软质的磁性铁镍层，厚度约；在铁镍层上再涂一层硬质磁性钴镍磷合成化合物层，质地坚硬而耐磨，厚度约；鼓的最外层是保护层，厚度仅，目的是保护里层，还有利于采用机械方法清理。这种磁性合成化合物层就是人们所说的铁磁体，这些材料没有外磁场作用时并不显示磁性

4、，但在外磁场作用下，因磁矩产生有规则的排列而磁化，且受反向外磁场的作用时会发生退磁现象。成像过程中，通过记录脉冲控制记录磁极，即将成像电信号加载到记录磁极的线圈上，成像头和成像滚筒体可形成闭合磁通，这就相当于在磁鼓上加一个外磁场。由于磁场受记录信息的控制，将形成与页面图文内容对应的磁通变化，记录及利用磁通变化使成像滚筒的表面涂层产生不同程度的磁化效应，在成像滚筒的记录层（铁磁材料涂层）上产生磁性潜图像。由于图像载体（成像鼓）表面获得的磁性图案取决于铁磁材料中磁畴的磁矩或磁偶极子的排列方向，所以，磁矩呈不规则排列的区域对应于页面上的非图文部分，磁矩方向与磁场方向一致的区域对应于页面上的图文部分。

5、磁潜像能吸附有磁的记录色粉（一般含三氧化二铁），形成可见的磁粉图像。然后再通过在承印物与磁鼓之间施加一定压力的方法使吸附到成像鼓上的记录色粉转移到纸张表面。借助于加热固化装置或者辐射同化装置，采用加热和辐射两种固化方式使承印物上的色粉影像固定。最后，借助于成像鼓表面清理装置和退磁装置清理磁鼓转印后剩余的色粉，并使之恢复初始状态，便于下一轮成像印刷。由于铁磁材料具有记忆能力，磁潜图像是磁记录头作用于铁磁材料的记忆结果，所以磁成像数字印刷系统可以印刷若干相同内容的印刷品。此外，成像鼓表面涂覆的不是永久性磁铁物质，因而在转印结束后，也可通过加反向磁场予以退磁，但退磁要求的反向磁场强度应该大于使铁磁体

6、材料磁矩反转的磁场强度，才能使成像鼓表面恢复到初始状态。退磁后磁矩方向作不规则排列，对外不显示磁性，为下一个印刷作业成像做好准备工作。磁记录成像数字印刷工艺过程磁记录成像数字印刷的工艺过程一般包括成像、呈色剂转移、呈色剂固化、清理和磁潜像擦除等。）成像来自系统前端的页面信息被转换为电信号，作为成像信号加到磁成像头的线圈上后，将形成与页面图文内容对应的磁通变化，成像头上的记录磁极利用磁通变化使成像鼓的表面涂层产生不同程度的磁化效应，在成像鼓的记录层（铁磁材料涂层）上产生磁潜像。）呈色剂转移磁成像数字印刷系统的显影装置中包括几个旋转磁辊，用于从显影装置的呈色剂容器中取得呈色剂颗粒，呈色剂颗粒被直接

7、传送到成像鼓表面附近，并被成像鼓表面的磁潜像所吸引，而形成呈色剂影像，接下来再利用高压将呈色剂转印到承印材料表面。）呈色剂固化呈色剂颗粒转移到纸张表面后，是“浮”在纸张表面的，需要使它们固定下来，即使呈色剂固化。图像的固化利用热辐射和加热固化的方法使呈色剂中的黏结剂熔化来实现。加热产生的热量对呈色剂颗粒来说主要是起固化作用，温度的高低要适度，不致引起纸张的脆化；辐射固化提供附加的辐射热，使呈色剂中的黏结剂熔化，同时也起固化作用。因此，磁成像复制系统的呈色剂固化是辐射固化和加热板固化联合作用的结果。）清理清理是通过刮刀或抽气的方式将成像滚筒表面未完全转移的呈色剂清除。成像滚筒有一层硬质金属表面组

8、成的耐磨层，可以用刮刀清理，因而磁成像直接印刷整机系统至少应该包含起码的物理和化技术讲座学清洗部件，以去除熔化并固定在成像滚筒表面的记录介质。）磁潜像擦除磁成像鼓表面的磁潜像是可以重复使用的，但印刷完成后，还需消除成像鼓表面的磁潜像。一般采用磁擦在铁磁体材料的一个磁滞回线周期内，利用产生的交变磁场强度降低磁化强度的峰值，直至恢复铁磁材料的初始状态，获得中性的、非磁性的表面。即成像鼓表面恢复到铁磁材料涂层的基本状态，达到这一状态后就为下一次的成像创造了基础条件。直接磁成像印刷系统构成）磁成像数字印刷系统公司和公司共同研制了磁成像数字印刷系统，该系统为卷筒纸印刷设备，其正面是一个简易控制台，控制台

9、右侧有一块供操作人员使用的踏板，整个系统除卷筒纸外基本上是封闭的。页面上的待印刷图像被转换为电信号，作为成像信号使用；该成像信号控制成像系统产生对应的磁场，并在成像鼓表面形成磁图案潜像。这种印刷系统必须使用经过磁化处理的固体粉末呈色剂，在磁场的作用下呈色剂颗粒转移到成像鼓表面磁图案（磁潜像）对应的位置上。磁性呈色剂颗粒由加热转移设备定影，为此而采用了经特别设计的频闪熔化系统，能产生非接触式的热脉冲，使呈色剂颗粒熔化。）磁成像印刷系统图为双面印刷的印刷系统，该系统只使用一个印刷单元，一次动作仅完成印刷卷筒纸宽度的一半，需要两个动作才能完成一面的印刷；在印刷好纸张的正面后，卷筒纸通过翻转杆翻身后传

10、送到同一印刷单元，再印刷纸张的反面。磁记录成像数字印刷的特点虽然说磁成像数字印刷系统推向市场已经有二十多年了，但是制约这一技术推广的因素仍然存在，主要是成像系统的记录分辨率不高和磁成像技术如何用于实现彩色复制问题。磁成像数字印刷系统印出的产品，其综合质量只相当于低档胶印的水平，适合于黑白文字和线条印刷。原因在于两个方面：图像分辨率不够高，我们知道，表现印刷品层次的方法有三种，其一，网点大小相等，但膜层厚度改变型；其二，膜层厚度相等，网点大小改变型；其三，网点大小和膜层厚度均属改变型。然而在这一印刷方法中，目前实现膜层厚度改变比较困难，那么要实现图像的细节，只能改变网点大小，也就是提高输出分辨率。磁成像复制工艺及相应数字印刷系统的记录分辨率这些年来一直维持在左右，所以也就无法实现高质量图像的输出。只适合单色印刷品复制，由于磁性色粉采用的磁性材料主要是颜色较深的三氧化二铁，所以这种成像体系一般只适合制作黑白影像，不容易实现彩色影像的再现。此外，磁记录成像系统主