Тонер для принтера¶

Тонер — это порошкообразное красящее вещество, используемое в лазерных принтерах, копирах и некоторых других устройствах электрографической печати для формирования изображения на бумаге. В отличие от жидких чернил струйных принтеров, тонер не впитывается в бумагу, а спекается с её поверхностью под воздействием высокой температуры. Именно тонер является расходным материалом, определяющим качество, цвет и стоимость печати в лазерных устройствах.

¶Принцип работы

Лазерный принтер формирует изображение в несколько этапов. Сначала барабан, покрытый фоточувствительным полупроводниковым слоем, заряжается равномерно статическим электрическим зарядом. Лазер или светодиодная матрица «прорисовывает» будущее изображение, разряжая отдельные участки барабана. На заряженные участки барабана наносится тонер: мельчайшие частицы красителя, несущие собственный электростатический заряд, прилипают к разряженным зонам. Барабан касается бумаги, частицы тонера переходят на неё, после чего лист проходит через термофиксатор (фьюзер) — валик, нагретый до 150–200 °C. Под действием температуры и давления тонер спекается и прочно закрепляется на поверхности бумаги.

¶Состав

Современный тонер — это сложный полимерный композит. Основные компоненты:

• Основа (связующее) — обычно сополимеры стирола с акрилатами или полиэфиры. Именно полимер отвечает за температуру плавления и адгезию к бумаге.
• Пигмент или краситель — определяет цвет частиц. В чёрном тонере используется углеродная сажа, в цветных — органические пигменты соответствующих оттенков.
• Магнетит (оксид железа Fe₃O₄) — придаёт частицам магнитные свойства, что упрощает перенос и регулировку плотности нанесения.
• Абразивные добавки (диоксид кремния, церий) — предотвращают прилипание тонера к валику термофиксатора.
• Восковые добавки (полиэтилен, карнаубский воск) — снижают температуру спекания и уменьшают блеск отпечатка.
• Заряжающие агенты — вещества, обеспечивающие стабильный электростатический заряд частиц.

Размер частиц типичного тонера составляет 5–15 мкм. Тонер с более мелкими частицами (4–6 мкм) обеспечивает более высокое разрешение и плавные градиенты, но требует более точной механики устройства.

¶Виды тонера

По способу производства различают:

• Измельчённый (фрагментированный) тонер — получается дроблением полимерных блоков. Частицы имеют неправильную форму и широкий размерный разброс. Применяется в старых моделях устройств.
• Полимеризационный (химический, стирол-акриловый) тонер — производится методом химического синтеза, частицы имеют сферическую форму и строго контролируемый размер. Обеспечивает более равномерное нанесение, меньший расход и лучшее качество печати. Современные лазерные принтеры, как правило, рассчитаны именно на него.

По назначению тонер делится на чёрный (монохромный) и цветной (C — голубой, M — пурпурный, Y — жёлтый, K — чёрный). Цветные лазерные устройства используют четыре отдельных картриджа или единый блок с четырьмя секциями.

¶Тонер и картридж

В большинстве лазерных принтеров тонер поставляется в составе картриджа — герметичного модуля, объединяющего бункер с тонером, фото барабан, ракель (дозирующее лезвие) и узел проявки. Картриджи бывают:

• Оригинальные — выпускаются производителем принтера (HP, Canon, Samsung, Brother, Kyocera и др.).
• Совместимые — производятся сторонними компаниями под конкретные модели устройств.
• Восстановленные — бывшие в употреблении оригинальные картриджи, заправленные новым тонером и, при необходимости, с заменённым фото барабаном.

Заправка картриджа тонером — распространённая практика, снижающая стоимость страницы печати. Однако её качество зависит от совместимости тонера с конструкцией картриджа: несоответствие размера частиц, заряда или температуры плавления приводит к размытому изображению, поседению фона и ускоренному износу узла проявки.

¶Хранение и безопасность

Тонер требует хранения в сухом месте при комнатной температуре, вдали от прямого солнечного света. Влажность и перепады температуры приводят к комкованию частиц и ухудшению заряжаемости. При засыпке или замене картриджа рекомендуется избегать вдыхания пыли и контакта с кожей: мелкодисперсные частицы способны раздражать дыхательные пути. Большинство современных тонеров не содержат токсичных соединений тяжёлых металлов и соответствуют нормам RoHS, однако их нельзя выбрасывать в обычные контейнеры — отработанные картриджи подлежат специальной утилизации.

¶Экономика расхода

Ресурс типичного картриджа для домашнего лазерного принтера составляет 1000–3000 страниц, для офисных моделей — до 10 000–20 000 и более. Расход тонера на страницу зависит от плотности печати: текстовая страница 5 % заполнения расходует порядка 0,05–0,1 г тонера, тогда как фотография полного формата может израсходовать 1–2 г. Стоимость страницы лазерной печати, как правило, ниже, чем у струйной, что делает лазерные устройства предпочтительными для больших объёмов документооборота.

Источники:

• Руководства по эксплуатации лазерных принтеров HP, Canon, Kyocera
• Техническая документация Xerox по электрографической печати
• Справочник «Технологии офисной печати», издательство «Вильямс»