Тонер для картриджа: состав, виды и способы изготовления. Что такое тонер для принтера

Если пользователь выбирает сильный шрифт, расход тонера будет на 25% выше, чем при обычном шрифте. Кроме того, на расход влияет тип шрифта и его шрифт. Arial использует наибольшее количество тонера, а New Courier — наименьшее. Golden Cut — это новый римский шрифт для Times.

Как выбрать тонер: подробное руководство

Тонер — это многонациональный порошок, используемый для печати. Его структура состоит из мелких гранул с металлическим покрытием для цветной печати, к которым добавляются пигменты. Магнетит также используется в производстве тонеров для придания магнитных свойств.

После развития технологии лазерной печати тонеры стали производить путем измельчения полимеров. Недостатком этого метода было то, что бусины имели очень острые края, что приводило к более быстрому износу механизма подачи и основного механизма принтера. Этот метод измельчения также не давал гранул определенного размера. Этот метод был известен как механическое разрушение.

Более современный метод, «химический», использует химические вещества для производства бисера. С помощью композиции размер бусин и другие характеристики можно менять по своему усмотрению. Наполненные тонером тона, созданные с помощью этой техники, уменьшают кривизну бумаги, делая ее более склонной к трению и другим дефектам.

Однако есть и недостаток — тонер трудно удалить с поверхности фотобарабана, поэтому некоторые производители стараются изготавливать эти гранулы в других формах. Например, в виде бриллиантов.

Частицы, изобретенные по этой технологии, имеют следующую конфигурацию

• регулятор заряда;
• основа из полимеров;
• окись железа;
• модификаторы;
• пигментные красители;
• внешние добавки.

Механический (слева) и химический (справа) тонер

Создание и развитие тонера

Если углубиться в историю, то первое упоминание о тонере появилось 22 октября 1938 года. Для создания следа используются «жировые вещества» и споры «Plaunus clavatum».

Споры первых растений давали размытое изображение, поэтому ученые заменили их пластиком, тонким железом и хлоридом аммония. Эта смесь называлась «тонер». Фотопринтеры Xerox, которые уже были оснащены тонером, поступили в массовое производство в 1949 году.

Существует три поколения тонера. Давайте кратко рассмотрим каждый из них.

Первое

Патроны были получены в результате механической поломки. Назван по методу производства — машиностроение. Постепенно в состав добавлялись модификаторы и пигменты. Несмотря на новую технологию производства, этот вариант остается самым дешевым и привлекательным для потребителей, при этом некоторые все еще не решаются продавать картриджи первого поколения.

Второе

Еще в 1972 году в США был изобретен первый химический тонер, полученный методом суспензии. Сегодня существует две технологии его получения: эмульсионная агломерация и суспензионная полимеризация. Они оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем кассеты первого поколения.

Они имеют химический состав и обладают меньшим трением обо все расходные материалы, что позволяет получить более глубокие пазухи и более качественные детали на бумажных фотографиях. Однако они имеют тот недостаток, что стоят значительно дороже, чем механический картриджный процесс.

Третье

Это, по сути, самый экологически чистый метод производства. Biotoner состоит из возобновляемых материалов, таких как соя, кукуруза и тростник. Органические компоненты Biotoner имеют разный вес в зависимости от марки и производителя. Сегодня они составляют 15-30%, но в будущем ожидается их увеличение до 50-70%.

Картриджи могут быть преобразованы в компост под воздействием тепла, микроорганизмов и солнечного света. Они значительно дешевле предыдущих версий. Поэтому уже сейчас ожидается появление рынка кассет массового производства.

Состав и свойства тонера

Чтобы увидеть, какая пыль образуется, нужен микроскоп. Можно не только увидеть, что было использовано для изготовления тонера.

Глядя в микроскоп, можно увидеть, что он состоит из крошечных гранул. Сюда входят сердцевина, полимерная оболочка и различные добавки. Каждый из них имеет свой состав и назначение.

Сердечник изготовлен из парафина. При нагревании он начинает плавиться и действует как смазка. Его роль заключается в предотвращении прилипания бумаги к неподвижным роликам. На полимерный корпус нанесены тонкие частицы тонера, которые соединяют их вместе.

Это играет важную роль в процессе печати — когда формируется загрузка, частицы тонера прилипают к барабану изображения, скатываются на бумагу и переносят ее на листы.

Регулятор нагрузки загружает частицы. Для обеспечения положительной нагрузки используются четвертичные соли и нигрозиновые красители, а для обеспечения отрицательной нагрузки — органические кислоты и азотные красители.

Для придания магнитных свойств используется оксид железа. Что касается картриджей в однокомпонентных системах разработки, то оксиды абсолютно необходимы, поскольку они отвечают за правильное функционирование всей системы. В однокомпонентных системах магнетизм необходим исключительно для уменьшения количества тонерной пыли.

Составные части тонера и их описание

Элемент	Описание
Основа из полимера	Связывает все компоненты тонера
Регулятор заряда	Помогает приобрести заряд
Окись железа (магнетит)	Присваивает полярность заряда
Пигментные красители	Придают цвет
Модификаторы	Позволяют тонеру справиться с высокими температурами при нагревании в картридже
Внешние добавки	Моделируют форму гранул

Модификаторы также играют особую роль — они смягчают тонер и создают температуру, необходимую для формирования глянца изображения. Свечи, полиэтилен, полипропилен и подобные добавки играют роль модификаторов.

Поскольку полимер сам по себе бесцветен, в него добавляют дополнительные пигменты. Черный цвет получается при использовании магнитных тонеров с магнетитом, а немагнитные тонеры — с сажей. Для получения других цветов пигменты равномерно добавляются на поверхность каждой частицы.

Настоящие картриджи, выпускаемые производителями принтеров, стоят дорого. Совместимые картриджи часто стоят дешевле. Поэтому проблема разумна. Есть ли различия в качестве тонера между прототипами и их аналогами?

Состав тонера

В центре каждой тоновой гранулы находится парафиновая сердцевина, которая предотвращает прилипание отпечатка к цилиндру. Сердечник покрыт корпусом из полимера на основе полиэстера и полимера на основе стиля. Корпус необходим для переноса пигмента и сварки бумажной краски. Это также дополняет его состав.

• пигменты для окрашивания тонера в нужный цвет;
• добавки, позволяющие приобретать положительный или отрицательный заряд;
• частицы оксида железа, обеспечивающие магнитные свойства тонера;
• модификаторы, которые нужны для термического закрепления красящего состава на бумаге.

Наконец, для предотвращения сваривания частиц тонера гранулы окружают полимерный корпус и имеют поверхностные добавки, повышающие смазку.

Виды тонера

Тонер, используемый в современных лазерных тонер-картриджах, можно разделить на различные группы по разным параметрам.

1. Цвет. Тонер может быть черным или цветным. Первый применяется для монохромных печатающих устройств. Для цветных принтеров дополнительно используются голубой, пурпурный и желтый пигменты.
2. Заряд. Он может быть положительным или отрицательным – зависит от полярности фоторецептора и системы печати принтера.
3. Магнитные свойства. Тонеры могут быть одно- или двухкомпонентными. В состав первых не входит оксид железа. Например, такие тонеры используются в принтерах Samsung, Sharp или Lexmark. Двухкомпонентные магнитные составы применяют для своих печатных устройств такие производители, как Canon или Kyocera.
4. Тип полимера, который используется в качестве основы оболочки ядра.

Как изготавливают тонер

В современном производстве существует два способа изготовления тонеров: химики и инженеры.

• В первом случае тонер синтезируется в реакторах и отличается правильной формой частиц.
• Второй вариант производства осуществляется путем механического перемалывания полимеров в специальных мельницах под высоким давлением.

Химический метод считается более качественным, так как позволяет получить частицы нормальной формы и меньшего размера. В результате продлевается срок службы картриджей, снижается стоимость печати и улучшается качество печати.

Однако химические тонеры имеют тот недостаток, что их трудно очистить с поверхности фотопроводника.

Несмотря на ряд заметных преимуществ, пыль и принтеры, использующие ее, имеют и некоторые недостатки. Иногда они опасны.

Назначение тонера

У тонера есть две основные обязанности.

1. Проявка электростатического изображения, создаваемого лазерным лучом на светочувствительном компоненте печатного устройства – фотобарабане. Как правило, отрицательно заряженные частицы тонера попадают на засвеченные участки, которые имеют положительный заряд.

1. Перенос печатаемого изображения на лист бумаги. При соприкосновении поверхности листа, которая предварительно получила положительный заряд, частицы тонера временно закрепляются на ней, формируя фрагменты изображения. Установленный в лазерном принтере нагревательный элемент передает тепловую энергию частицам красящего порошка, вплавляя их в лист бумаги.

Химические и физические свойства

Тонер — это мелкий порошок, изготовленный из полимера и специального красителя. Он обладает магнитными свойствами благодаря наличию магнитного материала. Магнетит, содержащийся в полимерной оболочке.

Цветные пигменты, как правило, немагнитны из-за отсутствия частиц магнетита в полимерной оболочке. Это связано с особенностями магнитных материалов — они имеют темный оттенок.

Размеры частиц тонера варьируются от 5 до 30 мкм, в зависимости от типа и модели принтера. В первых лазерных принтерах использовались порошки с более крупными частицами. Несмотря на несомненные преимущества, такие как легкая очистка фотоэлемента и формирование насыщенных, высокоплотных изображений, был один существенный недостаток — разрешение печатаемого изображения было небольшим (до 300 dpi).

Первоначально тонер изготавливался путем измельчения сырья. Такой подход не позволил получить частицы нужной формы и размера. Кроме того, частицы пыли имели острые края, вызывая быстрый износ большинства деталей лазерного принтера. Текущий метод производства похож на выращивание кристаллов. Полученные бусины имеют такие же размеры, как и почти идеальные сферы.

Тонер (полимерный материал) обладает диэлектрическими свойствами и полностью заряжается при смешивании. При проявке электростатического изображения определенное количество тонера должно попасть на барабан изображения. Это напрямую связано с зарядовыми свойствами, возникающими на поверхности фоточувствительного элемента, и зарядовыми свойствами самих частиц чернильного порошка. Если концентрация тонера слишком высокая или слишком низкая, могут возникнуть различные дефекты печати. Поэтому важно хранить и пополнять запасы тонера в соответствии с правильными условиями пополнения и использовать правильный тонер-порошок для соответствующей модели принтера.

Различие между тонером и девелопером

В современных устройствах имеется специальное устройство для транспортировки частиц пыли из бункера на поверхность барабана изображения (магнитного цилиндра). Он состоит из магнитного сердечника и специального покрытия, к которому «прилипают» частицы пыли.

Состав компонента (частицы с магнитными свойствами заключены в полимерную «оболочку» частиц) осаждается на оболочку магнитного цилиндра и удерживается им самим.

Видоискатель представляет собой смесь чернильной пыли и частиц с магнитными свойствами, которая переносит чернила на поверхность барабана изображения. В процессе печати в основном расходуется чернильный порошок, который периодически заправляется в соответствующий отсек картриджа.

Тонер для цветной печати

При монохромной печати используется черный чернильный порошок. Устройства, поддерживающие цветную печать, имеют четыре картриджа, каждый из которых заполнен тонером разного цвета (черный, желтый, голубой и пурпурный). Необходимый оттенок для каждого элемента печатного изображения подбирается путем смешивания указанных цветов CMYK.

В большинстве современных принтеров используются перезаправляемые тонер-картриджи (до восьми и более раз). Попытка самостоятельно заправить картриджи может привести к неисправности устройства, если у вас нет необходимых знаний и опыта.

Рекомендуется воспользоваться услугами профессионального специалиста. Их стоимость в разы меньше стоимости покупки нового картриджа.

Внутри картриджа есть небольшие компоненты, которые могут быть разрушены физическим контактом или воздействием прямых солнечных лучей, что может полностью уничтожить его. Также может потребоваться дозаправка контейнера с краской в результате дефектов печати, которые на самом деле вызваны другими причинами, например, магнитными валами, барабанами изображения или другими принадлежностями. В этом случае опытный техник может провести диагностику и определить причину повреждения.

Чернильный порошок сам по себе содержит вещества, вредные для организма. Опытные техники заполняют контейнеры с чернилами на участке Вельтен, используя защитное оборудование, латексные и респираторные перчатки.

Собирать такие расходные материалы с помощью пылесоса бесполезно. Это происходит потому, что микрокок легко проходит через фильтр и выстреливается в воздух струей. Эффективны только пылесосы с водяными фильтрами.

Принцип работы

Итак, как именно работает устройство и, соответственно, как работает тонер в нем? Лазерный или сканерный блок получает изображение с экрана компьютера для печати.

Затем он передается в блок переноса изображения, который создает изображение для печати, т.е. собственно печатная задача устройства.

Затем это задание передается в блок передачи и установки изображений. Этот блок представлен цилиндром, который взаимодействует с тонером и перемещает его к печатающему цилиндру.

Как указано выше, магнитные материалы могут делать это напрямую, тогда как немагнитные сначала передаются на блок переноса и только после печатного цилиндра.

Преимущества и недостатки

Лазерные устройства, печатающие с использованием тонера, в настоящее время считаются самым популярным и распространенным типом оборудования для обработки изображений.

Почему же он так популярен и что тонер делает так хорошо? У таких устройств и таких расходных материалов есть и положительные стороны.

Несмотря на ряд заметных преимуществ, пыль и принтеры, использующие ее, имеют и некоторые недостатки. Иногда они опасны.

Таблица 1. Плюсы и минусы

Недостатки	Преимущества
Необходимо работать лишь в достаточно больших, хорошо вентилируемых помещениях;	Высокая продуктивность работы, ее высокая скорость и большой объем при задействовании минимального объема тонера;
Необходимость большого количества индивидуальных средств защиты при работе с порошком – респиратора, перчаток и т. д.;

Эти характеристики делают его принтером для тех, кто заинтересован в высокой производительности при минимальных затратах.

Качество при использовании этого порошка достаточно для печати офисных документов, простых изображений и иногда непрофессиональных фотографий (многое зависит от самого устройства).

Важно помнить, что даже очень дорогие принтеры с очень качественным тонером не могут обеспечить достаточно высокое качество цветных изображений. Технология не подходит для полноцветной печати, так как не обеспечивает идеального смешивания цветов. Однако он вполне приемлем для таблиц, графиков, документов и офисного использования.

Перезаправка

В большинстве случаев сам картридж не подвергается износу (или не подвергается, в основном) во время процесса работы устройства (печати), процесса, который может зарядить картридж новым тонером.

Картридж перестанет работать, так как чернила в нем закончились.

В этом случае можно приобрести новый картридж или заправить старый (что гораздо дешевле).

В процессе перезарядки с клапана удаляется защитное покрытие, старый тонер высыпается и заполняется новым тонером. Затем клапан снова герметизируется.

Этот метод не очень хорош для самого принтера.