像素密度与磁性力的关系

6.4.3　像素密度与磁性力的关系

静电照相数字印刷机使用的墨粉可以带磁性，但并非利用墨粉的磁性显影，因为静电照相借助于带电墨粉与静电潜像的电位差完成显影过程。磁成像数字印刷就不同了，必须利用磁性完成显影，因为磁潜图像带有磁性，如果墨粉颗粒也带有磁性，则会给成像结束以后的显影过程带来很多方便。磁成像数字印刷的显影过程归结为:通过磁记录技术在成像滚筒表面建立磁潜图像，准备参数合适的磁化墨粉，磁潜图像对墨粉产生磁性作用力，导致墨粉被吸附到磁成像滚筒的表面，使磁潜图像转换成视觉可见的墨粉像。

高质量的图像复制效果与显影过程存在密切的关系。因此，为了实现磁成像数字印刷系统更高的设备像素密度，即获得更高的分辨率，有必要研究像素密度与磁性力的关系。

如果相邻磁荷(Magnetic Charge)变得很靠近，则轴向记录磁成像数字印刷机的自发退磁的磁场强度将会增加，由此引起磁记录介质的磁化强度的下降。因此，系统的像素密度越高时，磁潜图像作用于墨粉颗粒的磁性力将变得越弱。一般来说，磁性力的明显降低导致磁成像数字印刷机的显影效果变差，印刷品的光学密度下降，即使磁成像数字印刷机的设备像素排列密度很高时质量也无法接受，例如高达2000dpi分辨率也可能无济于事。

根据以上描述的内容，提高像素密度(分辨率)与复制质量是一对矛盾，高复制质量要求高像素密度排列，但高像素密度导致磁潜图像对墨粉的吸引力降低。由此提出下面这样的问题:是否存在像素密度提高的同时保持磁性力的条件?使磁潜图像对墨粉的作用力足以复制出具有良好光学密度的印刷品。

图6－18给定建立计算模型依赖的坐标系统。出于简化问题的目的，假定记录介质仅沿该图的x方向磁化，而y方向的尺度与磁记录介质的厚度相比则可以认为足够大，且y方向沿垂直于承印材料的表面延伸，因而可归结为二维问题的求解。考虑磁成像过程形成的磁潜图像具备使两层墨粉堆积到磁成像滚筒表面的能力，记录介质与上层墨粉接触，假定墨粉颗粒为球形，且所有墨粉颗粒的尺寸(直径)相等。在上述假设条件下，记录介质表面到两层墨粉组成的墨粉层，整体的中心线的距离z_s刚好与墨粉颗粒的直径相等。据此可以假定P(x₀，z_s)所受到的磁性力的大小与磁潜图像作用于两层墨粉组合的磁性力相等。

图6－18　坐标系统

磁记录介质内相邻磁荷的作用导致自发退磁(Self-demagnetizing)场H_d，其方向与记录介质的磁化强度M的方向相反，结果必然引起记录介质磁化强度的降低。随着相邻磁荷变得更靠近，自发退磁场的强度因此而增加，导致磁性力的降低。

图6－19是像素密度与磁性力关系计算结果的例子。如同前面提到过的那样，由于自发退磁现象的作用，像素密度或分辨率越高时，墨粉颗粒受到的磁性作用力将变得更弱。

图6－19　像素密度与磁性力间的关系

表面上，如图6－19所示的像素密度与墨粉受到的磁性力作用成线性或比例关系，但由于该图的纵轴按指数坐标绘制，因而随着像素密度的增加，磁潜图像作用于墨粉的磁性力实际上按指数规律降低。举例来说，像素密度2000dpi是400dpi的5倍;根据图6－20的计算数据，像素密度400dpi对应于1.1×10⁷ N/m³的磁性力，而像素密度2000dpi的磁性大约为1.03×10⁶N/m³，可见像素密度2000dpi下作用于墨粉的磁性力大约是400dpi像素密度的1/10。以上数据意味着最终印刷品的光学密度随像素密度的增加而降低，因而磁成像数字印刷在高像素密度条件下图像复制质量将会降低，已经得到实验的证实。