磁性油墨(Magnetic Ink)的原理源于磁性記錄技術，由于磁性印刷是一種在油墨中添加磁性物質 (氧化鐵粉) 以進行印刷的特種油墨防偽印刷技術，并藉以完成磁性記錄體的制作，使其具有所要求的特殊性能。因此磁性油墨可以說是磁性印刷中的主角。本文即在探討磁性油墨之原理特性、印刷適性及其應用概況。

　　二、 磁性油墨原理與特性

　　由于磁性油墨需仰賴磁性紀錄技術，因此，在探討磁性油墨之前，必須先了解磁性是什么，我們又是如何將它的特性運用在印刷領域，而成為我們知道的 「磁性印刷」。

　　(一) 磁學基本概念

　　依據電磁學的理論，我們可以把磁性體假定是由許多非常細小的磁域所構成的，每一個磁域又包含有1012～1015個分子，且具有南、北極，相當于一塊小小的永久磁鐵。

　　一般來說，磁性體在未經磁化時，磁域的排列是雜亂無章的，彼此的磁性互相抵消，因此對外并不具磁性，如圖一(a)。若在磁性體外面的線圈通上電流，磁性體由于處于磁場內，磁域受到磁化力的影響，就會產生一種趨向于統(tǒng)一排列的趨勢，如圖一(b)。如果使用磁性體磁化強度再增加，磁域的排列就更趨整齊，最后磁性體的磁性將達到最大值，如圖一(c)。換句話說，磁性體在此時的磁力線已經達到飽和的程度。當外界的磁場消失，磁性體磁域的排列仍保持整齊的狀態(tài)，成為永久磁體。

　　以上所述為磁學的基本概念。

　　(二) 磁紀錄原理及特性

　　將磁學的原理用于記錄即為「磁記錄」，而磁紀錄技術最早之應用是于1898年的巴黎萬國覽會中所展出，有關磁記錄的原理如下：

　　防偽磁性油墨的磁記錄原理與錄音磁帶的磁記錄原理基本相同，其用以記錄的磁頭是由內有空隙的環(huán)形鐵芯和繞在鐵芯上的線圖構成 (如圖二所示)。

　　磁卡是由一定材料的片基和均勻地涂布在片基上面的微粒磁性材料所制成的，其記錄工作之原理為--磁卡的磁性面(或記錄磁頭)以一定的速度移動，分別和記錄磁頭的空隙 (或磁性面)接觸。待磁頭的線圈一旦通上電流后，兩者之間的空隙處就會產生與電流成比例的磁場，磁卡與空隙接觸部分的磁性體就被磁化，產生磁力。

　　有時，記錄信號電流會隨時間而變化，加上磁卡(磁頭)是處于移動狀態(tài)，所以當磁卡上的磁性體通過空隙時，便隨著電流的大小變化而不同程度地被磁化。磁卡被磁化之后，離開空隙的磁卡磁性層就留下相應于電流變化的「剩磁」。

　　在磁記錄時，必須注意的是，為使磁卡移動過程順利，磁頭表面的外形必須做得使磁卡能平滑地移過磁頭，并利用壓力使磁卡和磁頭表面保持接觸 (圖三)。在此過程中，除了通過縫隙和穿過非鐵磁性的片基產生一些漏磁通外，大部分磁通都通過磁卡上的氧化物磁性層，而最大磁通密度在兩極靴之間的空間。

　　有關磁性記錄體之特點如下：

　　1. 用以記錄的機器體積小，使用攜帶便利;

　　2. 用以紀錄的材料其物理、化學性質穩(wěn)定;

　　3. 記錄時，定影不使用化學藥劑;

　　4. 一般氣候條件下安定，保存記錄容易;

　　5. 可消除再錄，反復使用，相當經濟。

　　由于磁性記錄體有以上的特點，因此，其多半被應用在防偽印刷上，如磁卡、車票、存折等，以避免偽造。

　　(三) 磁性油墨印刷及其特性

　　了解磁學及磁記錄的基本原理之后，就開始進入本文的主題—磁性油墨。

　　如同前文--磁記錄原理所介紹的，用于防偽磁性油墨的磁記錄原理與錄音磁帶的磁記錄原理基本相同，其不同之處只是防偽磁性油墨的磁記錄的要求相對較低，且對感磁后的磁性材料的磁性質量要求也較低。

　　磁性印刷為磁性油墨的應用，而磁印的基本技術是在紙張或塑料片基上敷以磁層，然后在其他部分印上文字或圖案，以成為用以顯示與使用狀況相應的視覺資訊的印字層，再經模壓加工后，就成為一般所熟知的「磁性印刷品」，其可說是將記錄與印刷的技術結合，所產生的獨特的記錄媒體。

　　一般來說，在磁印技術上，多半采用網版或平版的方式來獲得帶狀或圖形磁層，因為它能只在卡片必要的地方形成磁帶的特色，從而使得磁性印刷的成本降低。印刷后，在兩面覆膜透明的PVC片，用熱壓機壓合，按規(guī)定尺寸進行模切，最后就成為磁性印刷成品了。

　　圖四、磁性印刷的流程

　　在防偽上，磁性油墨印刷為了防止偽造和篡改，對安全保密性越來越高，因此在磁性材料、印刷、加工方法上常采用特殊材料或技術，如在印刷中使用特殊制版技術和油墨，包括用螢光油墨、熱敏變色油墨、吸收紅外線油墨印刷，還用底紋印刷、微縮印刷、彩虹全像等，都是在磁性印刷中常用以防止偽造的材料或方法。

　　針對磁性油墨印刷，可歸納出其特性有：

　　1. 數據資料能在磁性卡片上寫入、讀出，且視覺上能看到文字、圖案和照片;

　　2. 以磁性油墨所印刷的圖案或標識，可以用磁檢測器檢出磁信號;

　　3. 以磁性油墨印刷的所印制的密碼等訊息，可以用解碼器讀取。

　　三、 與磁性油墨印刷之相關印刷適性因素

　　所謂印刷適性，簡單地來講就是承印物、油墨、版材、印刷過程和印刷房條件適合于印刷的性能。以下就磁性油墨、磁性膜、磁性號碼、印刷用基材四個方面來看影響其與磁性油墨印刷品質之相關因素。

　　(一) 磁性油墨

　　磁性油墨是在60年代前后，為了與電子技術結合，應用到郵票的自動處理、信件的自動分揀及帳票分類的自動處理方面，使銀行事務自動化而研發(fā)的。由于當時使用磁性油墨并非是用于防偽，所以磁性油墨主要被用于印刷字母和數位，以方便印件進行自動識和處理。80年代開始，磁性油墨才打破原本只有在黑色或有限的幾種顏色范圍內的限制，而將其擴大到了四色磁性油墨。

　　磁性油墨主要是以微細粉末磁性材料與合成樹脂凡立水、干性油煉合而成的，目前，世界上磁性油墨的年消耗量已達數千頓之多，主要用于支票上的符號與字母印刷 (如圖五)，印刷方法一般為平印與凸印，也用于印刷信貸卡片上的磁帶條。

　　圖五、磁性印刷的符號與號碼

　　磁性油墨的基本構成與一般油墨相同，即由顏料、連結料、填充料和輔料組成。所不同的是，磁性油墨所用的顏料不是色素，而是強磁性材料。茲分別說明如下：

　　1. 顏料

　　磁性油墨所使用的是經磁場處理后具保留磁性能力的強磁性材料，其中，最好的磁性顏料為氧化鐵黑(Fe3O4)和氧化鐵棕(Fe2O3)，由于這些顏料大多為小于1μm的針狀結晶，因此它們較容易在磁場中均勻排列，并具有較高的殘留磁性。其中，氧化鐵黑的組成中，一般氧化亞鐵含量約在18%-26%間，氧化鐵含量約在74%-82%間，合成氧化鐵黑具有優(yōu)良的耐滲性、耐化學性、耐光性，幾乎是無毒性的，耐熱尚可，因為當加熱至177℃左右，氧化鐵黑會氧化成氧化鐵紅。這些顏料的缺點是吸油量比較大，傳遞性能也不是很好，因此有時還要拼用一些粒狀的或立方體狀的氧化鐵類，以改善其印刷性能�！�

　　來源：《印刷新訊》第54期 作者：陳雅莉