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电磁印刷术：一项崭新的应用技术

2008-12-26 00:00 来源：印刷技术责编：覃丽妮

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电磁印刷术为 Nipson 印刷机的主要应用技术，系由 Bull 公司于 1980 年发明，而于 1984 年予以商业化。此项印刷技术系由一套数组细小电磁录写头，在硬质金属滚筒表面上产生磁性潜影，之后经由带磁性墨粉予以显影，墨粉便在磁性潜影部分吸附着墨，经加压转印于纸面后，加热定影而成固定影像。此项印刷术对印刷界而言是一项崭新的应用技术。
　　一、印刷引擎
　　印刷引擎系由数个简单而可靠的子系统组合而成，引擎的基本主体为滚筒，是以硬质金属为结构，与影印技术的应用很相似。而另一个子系统在功能上也与其它非接触技术类似，但实际上其结构大不相同。印刷滚筒的表面结构为一层可电磁硬质层，电磁置于可磁性软性物质上，磁强度约在 500 oerst 之间。
　　事实上，滚筒表面的耐机械力相当强，而没有使用软性涂布，滚筒的寿命超过 1,500 万尺长，
　　而电磁印刷术能配合不同的影像长度以符合印刷应用需求，而不须要改变滚筒直径，只须增加印刷引擎的速度即可。
　　滚筒上的磁性残像可于每次旋转时由消除棒消磁，以便滚筒能继续接受新的磁性影像。
　　二、录写头
　　影像记录站包含一套数组电磁录写头，与滚筒成轴向平行，其处理过程与计算机中磁盘驱动器的录写头相似，唯为了电磁印刷应用而特别设计成的。早期使用的第一代录写头供作垂直记录，在作业时线圈不继产生变化，如此可使用较低驱动电流约在 100 - 150 微安范围之间，可以产生较高的磁性效率，亦可使横向密度更高。若使用传统的录写结构则不可能办到。此录写头的密度为每英吋 240 极，以形成每方块 336 极。电子的发展使第二代电磁印刷机的录写头更佳，也就是为了超过现在使用的240dpi，则必须考虑使用集体录写组件，结合标准硅微电处理与硅电化学沉淀，使集合磁与电磁的微结构成为可能。电磁硅质录写头包含一片一英吋见方的硅芯片，此录写头为高密度数组录写电磁，由芯片上的二极管矩阵定位。此种新录写头可获得更高印制品质、稳定性更佳与速度更高的录写头。
　　电磁录写头的功能与雷射复印机中的反射光束、发光二极管在电子照相术中、或离子卡夹在电子束中的成像效果相似。
　　三、潜像与显像
　　录写头于开启后便在滚筒表面写入一个磁点，每一磁点形成一个永久磁场而成潜像，滚筒表面影像周围的外磁场则甚低（最大约为 100 至 200 oersted ），然而，磁场显示特别高的锐利度，其重要因素是由于使用碳粉显像的原故。
　　电磁印刷术的主要优点是影像的永久性。当产生影像后即能印出许多份而不须重新录写，事实上，一旦录写于滚筒上只要没有磁性干扰便能保持一段很长的时间，此项特征是与其它非接触式印刷技术不同的地方。当滚筒转动经过显影站时，单组色粉细粒便吸附于磁性影像上，而可以减少传统双组色粉的许多问题，绪如须随时监督色粉加至舒展剂的浓度状况。实际上，以往用以消除单组色粉问题是在影像显影之后，使用真空刀或修整针孔将之清除，如此可将多余色粉清除，且形生更锐利的影像。
　　四、影像转移
　　影像的转移是靠 60% 的机械压力与 40% 的静电电力，如此所造成的转移效力约为80-85%。使用静电电力在某些方面与空气湿度有相当的关系，如想得到理想的转印则被印材料表层不能有过高的湿度，若色粉电阻值在 103 W /cm 左右，而导电体的充电电压为500 - 1000 V，选定的浓度为 1.1 能保持的电阻值在 1012 W/cm。若先将色粉充电，选用的浓度值在 1.3 及 1.1 时，便能使纸张的电阻值降至 1010 W/cm。
　　五、影像固定
　　影像固定的方法与任何干粉印刷技术的方法相同，唯此系高速度干燥。定影时需要用辐射热或氙气闪光灯将色粉转成半液体状态。在低速装置中，可使用加热辊，在磁性印刷机则使用辐射热来固定影像。近年来引用闪光定影法，其优点是可大幅降低纸面温度，亦可同时减少许多因热所引起的问题，如降低热能消耗、保养费等等均甚为吸引人。滚筒上的次一处理单位便是清洁站，是将滚筒上未转移至纸张上的剩余色粉清除。实际上是使用一支钢滚连同一片刮刀及真空吸气装置将色粉吸入瓶中。
　　最后一个步骤是将滚筒上的磁性影像清除，即是使用低电压清除棒以替代电子复印机中的灯泡及高压预充电环形放电线。
　　六、电磁印刷术的商业应用
　　电磁印刷机可广泛应用于印刷业界，从文字印刷到传统印刷环境，其可靠性、简单、及低作业成本，将是印刷厂选用此项技术的优势。应用范围很广，如：印速非常高、可印材料种类甚广、机械结构简单、耐久稳定性极高。不像早期的印刷技术，电磁印刷术可保证未来有很大发展空间，目前的印刷机每分钟可印800 页，未来可印 1,400 页。且现在正在从事多色印刷与更高分辨率的新技术研究，相信在 21 世纪时此种印刷方式将可成为印刷界的领导地位，在不同材质上完成各种变更印纹的高速印刷作业。

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