Проявитель, смесь порошка чернил и частиц с магнитными свойствами, которая переносит чернила на поверхность барабана. В процессе печати в основном расходуется чернильный порошок, который через регулярные промежутки времени заправляется в соответствующий отсек картриджа.
Как выбрать тонер: подробное руководство
Тонер — это полимерный порошок, используемый в процессе печати. Его структура состоит из мелких шариков с металлическим покрытием; для цветной печати добавляются дополнительные пигменты. Магнетит также используется в производстве тонера для придания ему магнитных свойств.
С момента развития технологии лазерной печати тонер производится путем измельчения полимеров. Недостатком этого метода было то, что шарики имели слишком острые края, что приводило к более быстрому износу расходных материалов и основных механизмов принтера. Кроме того, этот метод гидроразрыва не давал гранул определенного размера. Этот метод был назван механическим разрывом пласта.
В более современном методе, «химическом», гранулы производятся из химических элементов. С помощью синтеза можно свободно изменять размер гранул и другие свойства. Заполненные тонером картриджи, изготовленные по этой технологии, уменьшают кривизну бумаги и менее подвержены истиранию и другим дефектам.
Однако у него есть недостаток: тонер трудно удалить с поверхности барабана изображения, поэтому некоторые производители стараются делать эти шарики другой формы. Например, в форме бриллианта.
Частицы, изобретенные по данной технологии, имеют следующий состав:
- 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 первые упоминания о тонере появляются 22 октября 1938 года, когда изобретателю К. Карлсону из США удалось сделать первую фотокопию. Для изготовления отпечатка он использовал семена растений «Lipicodium» и «Plaunus clavatum».
Споры первого растения давали размытое изображение, поэтому ученый заменил их пластиком, мелким железом и хлоридом аммония. Эта смесь называлась «тонер». Копировальные аппараты Xerox, уже заправленные тонером, поступили в массовое производство в 1949 году.
Существует три поколения тонера. Давайте кратко обсудим каждый из них.
Первое
Картриджи были получены путем механического дробления. Свое название он получил от способа производства — механического. Постепенно в состав добавлялись модификаторы и пигменты. Несмотря на новую технологию производства, это по-прежнему самый дешевый и привлекательный вариант для потребителей, и некоторые компании все еще неохотно продают картриджи первого поколения.
Второе
Еще в 1972 году в США был изобретен первый химический тонер с помощью процесса суспензионной полимеризации. Сегодня существует две технологии его производства: эмульсионная агломерация и суспензионная полимеризация. Они оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем картриджи первого поколения.
Они производятся путем химического синтеза и имеют низкое трение всех изнашивающихся частей, что позволяет получать глубокие полутона и высокое качество детализации изображений на бумаге. Однако они имеют тот недостаток, что стоят гораздо дороже, чем механический процесс производства картриджей.
Третье
По своей сути это самый экологически чистый метод производства. Biotoner изготавливается из возобновляемых материалов, таких как соя, кукуруза, сахарный тростник и другие. Биологические ингредиенты в биотонере имеют разный удельный вес в зависимости от марки и производителя. В настоящее время он составляет от 15 до 30 %, но в будущем ожидается его увеличение до 50-70 %.
Картридж может превратиться в компост под воздействием тепла, микроорганизмов и солнечного света. Он значительно дешевле предыдущих вариантов. По этой причине уже ожидаются массовые закупки картриджей поколения III.
Состав и свойства тонера
Чтобы рассмотреть, из чего состоит порошок, нужен микроскоп — вы не можете просто увидеть, что использовалось для изготовления тонера.
Под микроскопом видно, что он состоит из крошечных гранул, которые в свою очередь содержат ядро, полимерную оболочку и различные добавки. Каждый из них имеет свой состав и назначение.
Сердечник изготовлен из парафина. При нагревании он начинает плавиться, действуя как смазка, которая предотвращает прилипание бумаги к установочным роликам. Полимерная оболочка переносит мелкие частицы тонера и связывает их вместе.
Это играет важную роль в процессе печати — когда образуется заряд, частицы тонера прилипают к барабану изображения, и барабан прокатывается по бумаге, перенося их на листы.
Контроллер заряда добавляет заряд к частицам. Четвертичные соли и нигрозиновые пигменты используются для положительного заряда, а органические кислоты и азотные пигменты обеспечивают отрицательный заряд.
Для придания магнитных свойств используется оксид железа. Когда речь идет о картридже в однокомпонентных системах роста, оксид абсолютно необходим, поскольку он отвечает за бесперебойное функционирование всей системы. В однокомпонентных системах магнезия нужна только для одной цели — уменьшить пыление тонера.
Составные части тонера и их описание
| Статья | Описание |
| На основе полимеров | Связывает все компоненты тонера |
| Регулятор заряда | Помогает получить заряд |
| Оксид железа (магнетит) | Придает полярность заряду |
| Цветные пигменты | Придает цвет |
| Модификаторы | Позволяет тонеру выдерживать высокие температуры в картридже |
| Внешние добавки | Формирует форму гранулы |
Модификаторы также играют особую роль, поскольку они создают температуру, необходимую для смягчения тонера и создания глянцевого изображения. Воски, полиэтилен, полипропилен и подобные добавки играют роль модификаторов.
Сами полимеры бесцветны, поэтому к ним добавляют дополнительные пигменты. Черный цвет образуется в магнитных тонерах с магнетитом и в немагнитных тонерах с сажей. Для получения других цветов добавляются пигменты, которые равномерно распределяются по поверхности каждой частицы.
Состав тонера
В центре каждой гранулы тонера находится парафиновая сердцевина, которая предотвращает прилипание отпечатка к валикам. Сердцевина окружена полимерной оболочкой на основе полиэфирных и стирол-акрилатных полимеров. Оболочка необходима для переноса красителя и связывания его с бумагой. Его также добавляют в рецептуру:
- 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.
Чтобы частицы тонера не слипались, гранулы имеют поверхностные добавки, которые окружают полимерную оболочку и повышают смазывающую способность.
Виды тонера
Тонеры, используемые в современных лазерных тонер-картриджах, можно разделить на несколько групп по различным параметрам.
- Цвет. Тонер может быть черным или цветным. Первый применяется для монохромных печатающих устройств. Для цветных принтеров дополнительно используются голубой, пурпурный и желтый пигменты.
- Заряд. Он может быть положительным или отрицательным – зависит от полярности фоторецептора и системы печати принтера.
- 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.
- Тип полимера, который используется в качестве основы оболочки ядра.
Как изготавливают тонер
В современном производстве существует два типа подготовки тонера: химическая и механическая.
- 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 однородную форму и небольшой размер частиц. Это продлевает срок службы картриджа, снижает затраты на печать и улучшает качество распечаток.
Однако химически полученный тонер также имеет тот недостаток, что его трудно очистить с поверхности фоторецептора.
