墨粉与显影原理

6.2.5　墨粉与显影原理

如同静电照相数字印刷系统那样，磁成像数字印刷系统也需要作为图文转移载体的墨粉颗粒，每一个印刷动作均将发生墨粉颗粒从输墨装置转移到成像滚筒、再从成像滚筒转移到承印材料的两次转移过程。

图6－7给出了磁性墨粉的结构示意图，墨粉颗粒外形呈不规则形状，图中简化成了圆形，最大尺寸约10μm。磁性墨粉颗粒的核由长度约1μm的条状氧化铁以及附着在氧化铁上的色料构成，其中色料用于使墨粉颗粒带有需要复制的颜色。

图6－7　单组分磁性墨粉结构

氧化铁属于铁磁体材料，由于使用时将要为成像鼓表面的磁潜图像所吸引，因而需要在使用前磁化，但磁化过程应该在墨粉制备工艺的最后阶段执行。磁化前，墨粉中各磁畴的磁矩方向呈不规则形态排列，墨粉颗粒在外磁场的作用下极性方向将与磁场方向取得一致，该极性方向实际上就是磁性墨粉磁畴的磁矩方向。附着在核外边缘的色料层与墨粉核的数量比大约为40∶60，这意味着单组分磁性墨粉的颜色将会明显受到核的影响，因为墨粉核由氧化铁构成，而氧化铁的颜色较深(通常为暗红色)，色料层占墨粉总量的比例不到一半，因而墨粉的最终颜色与墨粉核的颜色较为接近。

一般来说，磁成像数字印刷系统可使用类似于静电照相数字印刷系统所用磁性墨粉颗粒显影的磁刷结构，但显影装置的多极旋转磁性滚筒应独立于成像滚筒。考虑到显影装置旋转磁性滚筒产生的磁场强度足够高，因而全部墨粉颗粒的极性将与旋转磁性滚筒产生的磁场方向取得一致。此外，成像滚筒表面已有磁潜图像的极性与显影装置旋转磁性滚筒所产生的磁场方向相反，但由于旋转磁性滚筒的磁场强度没有超过成像滚筒表面铁磁材料的矫顽磁场强度，因而仍然保持其极性方向而吸引墨粉颗粒，形成磁性墨粉图像。研究结果表明，吸引磁性墨粉颗粒的磁力大小与外加磁场强度成正比，且与磁场衰减程度有关。磁性墨粉显影是颇为复杂的过程，因为墨粉颗粒被吸附到成像滚筒表面后磁化强度会发生改变，导致吸附其他墨粉颗粒的非期望结果。实验研究还表明，磁成像滚筒对墨粉颗粒吸附力的数量级比静电照相同类显影结构小一个量级。