一、 前言
磁性油墨(Magnetic Ink)的原理源於磁性记录技术,由於磁性印刷是一种在油墨中添加磁性物质 (氧化铁粉) 以进行印刷的特种油墨防伪印刷技术,并藉以完成磁吗非晚客刑息失欢沉团度性记录体的制作,使其具有所要求的特殊性能。因此磁性油墨可以说是磁性印刷中的主角。本文即在探讨磁性油墨之原理特性、印刷适性及其应用概况。
二、 磁性油墨原沙效边理与特性
由於磁性油墨需仰赖磁性纪录技术,因此,在探讨磁性油墨之统世两棉料成分致前,必须先了解磁性是什麼,我们又是如何将它的特性运用在印刷领域,而成为我们知道的 「磁性印刷」。
(一) 磁学基本概念
依据电磁学的理论,我们可以把磁性体假定是由许多非常细小的磁域世x实掌至所构成的,每一个磁笑字顶影你江域又包含有1012~1015个分子,且具有南、北极,相来自当於一块小小的永久磁铁。
一般来说,磁性体在未经磁化时,磁域的排列是杂乱无章的,彼此的磁性互相抵消,因此对外并不具磁性,如图一(a)。若在磁性体外面的线圈通上电流,磁性体由於处於磁场内,磁域受到磁化力的影响,就会产生一种趋向於统一排列的趋势,如图一(b)。如果使用磁性体磁化强度再增加,磁域的排列就更趋整齐,最后磁性体的磁性将达到最大值,如图一(c)。换句话说,磁性体在此时的磁力线已经达到饱和的程度。当外界的磁场消失,磁性体磁域的排列仍保持整齐的状态,成为永久磁体。
以上所述为磁学的基本概念。
(a)电流为零 (b)小护茶干乎夜松长微扩肉电流 (c)大电流
图一、磁域原理示意图
(二) 磁纪录原理及特性
将磁学的原理用於记录即为「磁记录」,而磁纪录技语兰率适积唱土拿统本术最早之应用是於1898年的巴黎万国览会中所展出,有关磁记录的原理如下:
防伪磁性油墨的磁记录原理与录音磁带的磁记录原理基本相同,其用以记录的磁头是由内有空隙的环形铁芯和绕在铁芯上的线图构成 (如图二所示)。
磁卡是由一定材料的片基和均匀地涂布在片基上面的微粒磁性材料所制成的,其记录工作之原理为--磁卡的磁性面(或记录磁头)以一定的速度移动,分别和记录磁头的空隙 (或磁性面)接触。待少经溶波结千朝火磁头的线圈一旦通上电流后,站级距两者之间的空隙处就会产生与电流成比例的磁场,磁卡与空隙接触部分的磁性体就被磁化,产生磁力。
有时,记录煤个笔抗曲打境积信号电流会随时间而变化,加上磁卡(磁头)是处於移动状态,所以当磁卡上的磁性体通过空隙时,便耐肥头岁铁止随著电流的大小变化而不同程度地被磁化。磁卡被磁化之后,离开空隙的磁卡磁性层就留下相应於电流变化的「剩磁丝居配威利杂排化绍端品」。
在磁记录时,必须注意的是,为使磁卡移动过程顺利,磁头表面的外形必须做得使磁卡能平滑地移过磁头,叫选进相地住并利用压力使磁卡和磁头表面保持接触 怕阳五织听(图三)。在此过程中,除了通过缝隙和穿过非铁磁性的片基产生一些漏磁通无换外,大部分磁通都通过磁卡上的氧化物磁性层,而向雨硫倒头介密最大磁通密度在两极靴之间的空间。
有关磁性记故基够构微重责而随宪录体之特点如下:
1. 用以记录的机器体积小,使用携带便利;
2. 用以纪录的材料其物理、化学性质稳定;
3. 记录时,定影不使用化学药剂;
4. 一般气候条件下安定,保存记录容易;
5. 可消除再录,反复使用,相当经济。
由於磁性记录体有以上的特点,因此,其多半被应用在防伪印刷上,如磁卡、车票、存折等,以避免伪造。
(三) 磁性油墨印刷及其特性
了解磁学及磁记录的基本原理之后,就开始进入本文的主题—磁性油墨。
如同前文--磁记录原理所介绍的,用於防伪磁性油墨的磁记录原理与录音磁带的磁记录原理基本相同,其不同之处只是防伪磁性油墨的磁记录的要求相对较低,且对感磁后的磁性材料的磁性质量要求也较低。
磁性印刷为磁性油墨的应用,而磁印的基本技术是在纸张或塑料片基上敷以磁层,然后在其他部分印上文字或图案,以成为用以显示与使用状况相应的视觉资讯的印字层,再经模压加工后,就成为一般所熟知的「磁性印刷品」,其可说是将记录与印刷的技术结合,所产生的独特的记录媒体。
一般来说,在磁印技术上,多半采用网版或平版的方式来获得带状或图形磁层,因为它能只在卡片必要的地方形成磁带的特色,从而使得磁性印刷的成本降低。印刷后,在两面覆膜透明的PVC片,用热压机压合,按规定尺寸进行模切,最后就成为磁性印刷成品了。
图四、磁性印刷的流程
在防伪上,磁性油墨印刷为了防止伪造和篡改,对安全保密性越来越高,因此在磁性材料、印刷、加工方法上常采用特殊材料或技术,如在印刷中使用特殊制版技术和油墨,包括用萤光油墨、热敏变色油墨、吸收红外线油墨印刷,还用底纹印刷、微缩印刷、彩虹全像等,都是在磁性印刷中常用以防止伪造的材料或方法。
针对磁性油墨印刷,可归纳出其特性有:
1. 数据资料能在磁性卡片上写入、读出,且视觉上能看到文字、图案和照片;
2. 以磁性油墨所印刷的图案或标识,可以用磁检测器检出磁信号;
3. 以磁性油墨印刷的所印制的密码等讯息,可以用解码器读取。