Что такое тонер в принтере (картридже): виды, выбор, марки

Создание и развитие тонера

Первая ксерокопия была сделана американским ученым Ч. Карлсоном в 1938 г. Отпечатки на бумаге оставлялись спорами растений «липикодий» и «плаун булавовидный». Природный краситель делал нечеткую картинку, поэтому изобретателю пришла в голову идея заменить споры пластиком, железом мелкой дисперсии и хлоридом аммония. Именно эта смесь и получила название «тонер». Десять лет ушло на то, чтобы компания Xerox смогла запустить массовое производство копировальной техники, заправленной порошком.

В своем развитии тонер прошел несколько этапов.

1. Механическое дробление.На начальном этапе тонер производился из подробленных полимеров с добавлением модификаторов и пигментов. Это самая дешевая технология и до сих пор остаются пользователи, в чьих принтерах стоят чернильницы первого поколения. Минусом является слишком высокая абразивность частиц порошка, которые быстро выводят из строя расходники печатающего устройства.
2. Суспензионная полимеризация. Благодаря полимеризации в 1972 г. был изобретен первый химический порошковый краситель. Второе поколение тонеров меньше загрязняет окружающую среду меньше первого, поскольку в производстве задействованы технологии эмульсионной пульверизации и полимерного гранулирования. В первом случае микрочастицы смешиваются в специальном растворе и преобразуются в частички акрилового латекса, который затем окрашивается. Во втором случае подвергшиеся полимеризации частички окрашиваются специальными добавками. Из-за низкой абразивности химического тонера он лучше прорисовывает детали рисунка и выводит на печать изображения более ярких цветов. Стоят такие картриджи дороже, чем с тонером, сделанным механическим способом.
3. Биотонер.Инновационный экологичный краситель из природных материалов – соя, сахарный тростник, кукуруза. У разных производителей вес биотонера разный. Порядка 15-30% принтеров работают на экологичных красках. В будущем показатель распространенности вырастет до 50-70%. Картридж под действием тепла, солнечных лучей и микробов компостируется и стоит значительно дешевле предыдущих поколений.

Преимущества и недостатки

Именно лазерные устройства, печатающие с помощью тонера, в настоящее время считаются наиболее популярными и распространенными видами оборудования для получения отпечаток.

Почему же они так популярны и чем так хорош тонер? Такое устройство и расходный материал имеют положительные стороны.

Несмотря на ряд выраженных преимуществ, данный порошок и принтеры, работающие с его помощью, имеют и множество недостатков. Иногда они даже представляют опасность.

Таблица 1. Плюсы и минусы

НедостаткиПреимущества

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.;	Высокое качество отпечатков даже при большой нагрузке обеспечивается только такими устройствами, в других же качество распечатки падает после нескольких десятков листов подряд;
Высокая токсичность порошка	Он не смывается, то есть краска на получаемом отпечатке не течет и не расплывается при намокании, что не может обеспечить струйный аппарат
Неудобство работы с ним из-за токсичности;	Стоимость одного отпечатка достаточно низкая по сравнению с аналогами;
Упаковка порошка должна быть обязательно герметичной, то есть его нужно использовать сразу после открытия, при этом, вы полном объеме.	Картриджи можно перезаряжать, что помогает экономить дополнительно.

Благодаря таким своим особенностям принтеры с ним становятся выбором тех, кто заинтересован в высокой продуктивности устройства при минимальных затратах.

Качество при использовании такого порошка достаточно для печати офисных документов, простых изображений, а иногда, и непрофессиональных фото (хотя многое зависит и от самого устройства).

 Важно помнить, что даже очень качественный тонер и очень дорогой принтер не способны обеспечить достаточно высокого качества печати цветных изображений. Технология не обеспечивает безупречного смешивания цветов, потому для полноцветной печати не подходит. Но вполне приемлема для печати таблиц, схем, документов, использования в офисе.  

Основные особенности расходного материала

Тонеры обладают некоторыми особенностями, которые необходимы им для обеспечения качественной печати. Мельчайшие частицы вещества имеют способность хорошо электризоваться, для того чтобы сцепляться с заряженными областями на поверхности фотобарабана принтера. Помимо этого, для качественного нанесения и фиксации на бумаге материал обязательно должен быть легкоплавким и податливым к изменению температуры.

 

Состав и свойства тонера

По структуре тонер – порошок, состоящий из микроскопических гранул. Каждая отдельная частичка имеет свое ядро, полимерную оболочку и добавки. Все элементы гранул имеют свой состав и выполняют конкретную функцию.

1. Ядро. Состоит из парафина. Под действием высокой температуры начинает расплавляться. Выполняет роль смазки, не дающей страницам липнуть к фиксирующим валикам.
2. Оболочка. Состоит из полимеров. Транспортирует мелкие частицы, связывая их в одно целое.
3. Регулятор заряда. Нужен, чтобы придать частицам заряд. Для получения положительного заряда используются четвертичные соли и нигрозиновые краски, отрицательный заряд создают азотные краски и кислоты на органической основе.
4. Магнетит. Им выступает окись железа, которая присваивает полярность заряду и дает тонеру магнитные свойства.
5. Пигментный краситель для придания цвета. Если тонер магнитный, то черный цвет ему придает магнетит, в немагнитных вариантах в черный цвет подкрашивает сажа. Другие цвета получаются за счет добавления красителя, который равномерно распределяется по всем частичкам.
6. Модификатор. Помогает порошку выдерживать высокие температуры при нагреве картриджа. Обеспечивает образование глянца на распечатанном изображении. В качестве добавок используется полиэтилен или полипропилен.
7. Внешние примеси. Придают гранулам форму, предотвращают слипание частиц.

Классификация

КлассификацияВиды тонеров

По типу полимерного компонента	На основе полиэстера. На основе стирен-акрила.
По цвету выводимого на печать изображения	Цветной. Черно-белый (монохом).
По технологии производства	Механический. Химический.
По магнитным характеристикам	Магнитный. Без магнитного эффекта.
По знаку заряда	Положительный. Отрицательный.

В магнитных картриджах нанесение порошка на поверхность фотовала происходит без посредников, а в немагнитных тонер не может попасть на вал сам, а попадает на него с помощью девелопера.

В зависимости от производителя тонер для принтера бывает трех видов.

1. Оригинальный. Оригинал выпускает та же компания, что выпускает принтеры. Порошок обладает хорошими характеристиками, делает качественные отпечатки. Продается только в комплекте с оригинальным картриджем в официальных и специализированных магазинах. По заявлению производителей оригинальные расходники не восстанавливаются и не заправляются.
2. Совместимый.Изготавливают компании, имеющие лицензию официального производителя. По свойствам тонер похож на оригинальный, но стоит меньше. Фасуется в небольшую тару. Не нужно покупать комплект целиком, можно приобрести порошок отдельно. Как только появляется новый оригинальный картридж, сторонние фирмы выпускают совместимый с ними продукт. В среднем на разработку тонера уходит от двух месяцев до года.
3. Поддельный. Производят недобросовестные компании и при этом часто используется некачественное сырье. В таких картриджах производитель уделяет много внимания внешнему виду, стараясь сделать продукт похожим на оригинал. О качестве в этом случае говорить не приходится. Подделка выдает некачественную печать и может привести к поломке принтера.

Вред тонера

Мельчайшие частицы вещества тонера представляют определенную опасность для организма человека. Они легко могут попасть в дыхательные пути и нанести вред здоровью, поскольку порошок состоит из вредных химических веществ (самый популярных порошок Carbon Black, к примеру, содержит в себе оксиды железа и углерод, которые при вдыхании оседают в легких). Кроме этого могут возникать аллергии, хронический кашель, астма и т.п.

Любое взаимодействие с этим материалом подразумевает четкое соблюдение техники безопасности, а именно, использование перчаток и респираторной маски, возможность осуществления качественного проветривания помещения и наличие специального пылесоса, для удаления избытков вещества. Лучше всего не пытаться осуществлять заправку картриджа в домашних условиях, а доверить ее профессионалам.

Тонер для цветной печати

В монохромной печати используется красящий порошок черного цвета. В устройствах, поддерживающих цветную печать, установлены 4 картриджа, каждый из которых заполнен тонером различного цвета: черный, желтый, голубой и пурпурный. Требуемый оттенок для каждого элемента печатаемого изображения выбирается путем смешивания определенных типов цветов по схеме CMYK.

Каким тонером заправить картридж?

Сейчас много компаний, которые заправляют картриджи. Специалисты посоветуют как и чем наполнить картридж или сами заправят за небольшую цену. Кроме того, произведут диагностику и подберут «расходник» на замену. Но можно заправить принтер самостоятельно дома.

Тонер для заправки картриджа

Для этого надо знать, что существует красящий порошок для заправки принтера, который изготавливается известными брендами, каждый тонер к определенной модели НР, Samsung, Brother. А есть дешевые варианты от изготовителей стран СНГ, которые делают альтернативные варианты красок.

 

Тонер для заправки лазерных картриджей

При самостоятельной заправке картриджа экономится время.  Если в сервисе придется ждать около суток, то заправка в домашних условиях займет 15-20 минут.

Тонер лучше покупать у поставщиков, имеющих соответствующие сертификаты. У не сертифицированного продавца есть риск купить «кота в мешке», т.к. очень часто они разбавляют тонер некачественными материалами, которые могут навредить работе принтера.

Значение слова

1. красящий порошок для заправки картриджей в копировальных и печатающих устройствах

То́нер — обладающий особыми свойствами чёрный или цветной порошок, который переносится с помощью электрографического принципа на заранее специальным образом заряженный фотобарабан и формирует на нём видимое изображение, которое затем переносится на бумагу.

С тонером также связаны следующие термины:

Носитель (англ. Carrier) — частицы материала с магнитными свойствами, используемые для переноса немагнитного тонера к фотобарабану.

Девелопер (англ. Developer) — смесь материалов, подаваемая к фотобарабану. В двухкомпонентных машинах это смесь тонера и носителя, а в однокомпонентных машинах — только тонер. Термин аналогичен применяемому в фотографии термину проявитель, но обычно в русскоязычной литературе не переводится.

Критерии выбора тонера

1. Продавец. Расходники можно покупать только у проверенных поставщиков или в магазинах, продающих оригинальную печатающую технику и компоненты к ней.
2. Маркировка. Обязательно изучайте все надписи на картридже. При покупке совместимого тонера не выбрасывайте упаковку, которая сэкономит время при следующем поиске нужной модели.
3. Этикетка. На ней должна указываться вся информация о товаре: марка, модель, состав, страна-изготовитель, рекомендации по использованию и хранению.
4. Целостность упаковки. Должна быть герметичной. Только что купленную емкость с тонером нужно встряхнуть, не должно ничего сыпаться.
   

   Если порошок просыпается, то упаковка разгерметизирована, что может негативно сказаться на качестве тонера.

5. Срок годности. Обычно с даты производства пользоваться тонером можно не более 12 месяцев.
6. Совместимость. Если вы покупаете универсальный тонер, все равно нужно проверить, подходит ли он для вашей модели принтера. Такая информация указывается на упаковке и обычно отмечается звездочками.
7. Структура. Вскрыв банку с порошком, нужно посмотреть на состав. Не должно быть посторонних включений, пыли или мусора, иначе товар поддельный.
8. Температура окружающей среды. Если порошок покупается зимой, после прихода в теплое помещение нужно подождать до заправки несколько часов, иначе печать будет некачественной.

Виды

Такие краски (порошки) бывают различных типов. Они отличаются по составу, принципу работы, качеству и различным иным параметрам.

По составу

По составу выделяется два основных вида:

•  Магнитный тонер – такой порошок взаимодействует напрямую с магнитным валом в принтере, то есть для передачи на собственно печатающий барабан механизмы-посредники не нужны. Это наиболее современная и предпочтительная форма краски, однако она подходит не ко всем, хотя чаще бывает наоборот – немагнитный порошок не может быть использован в принтерах определенного типа; 
•  Немагнитный тонер не контактирует с магнитным валом сам по себе. Его на печатающий барабан переносит девелопер или особый вспомогательный механизм. Если такого вспомогательного механизма в печатающем устройстве нет, то порошок к нему не подходит, так как функционировать не сможет. 

Важно учитывать эти данные как при покупке собственно устройства, так и при покупке порошка.

По совместимости

Кроме того, выделяют два типа порошков по совместимости.

Это важный параметр, знать который необходимо любому пользователю, так как только в этом случае он сможет подбирать картриджи к своему печатному устройству:

• Оригинальные – это те, которые изготовлены специально для конкретной модели той же фирмой, что и само устройство. Ими заправляются такие же оригинальные картриджи;

• Совместимые – это более универсальные составы, которые выпускают те или иные фирмы. Такие порошки, обычно, подходят к нескольким моделям устройств и обладают более низким качеством в целом;
• Несовместимые – это те, которые не могут работать с обсуждаемой моделью принтера.

Обычно, прямо на упаковках с картриджами указывается тип тонера, а также модели, к которым он подходит. Потому особых проблем с выбором быть не должно.

к содержанию ↑

ТОП-5 производителей

1. IMEX America Corporation. Представительства компании работают в Японии и США. В России дистрибуцией занимается фирма Fuji.
2. Mitsubishi Kagaku Imaging. Производит тонер химическим методом. В Россию поставкой занимается Delacamp Aktiengesellschaft.
3. LG Chem. В производстве применяется технология изготовления высококлассного порошка мелкой дисперсии.
4. Coates Toners. Производитель одно и двухкомпонентных тонеров высокого качества. Работает более 40 лет.
5. Trend Toner Imaging Inc. Первый тайваньский производитель, специализирующийся на тонерах. За год делается порядка 2 тыс. тонн продукта.

Особенности заправки

Большинство современных моделей принтеров используют картриджи, предусматривающие возможность повторной заправки тонерного отсека(до 8 раз и более). Результатом попытки самостоятельно заправить картридж при отсутствии необходимых знаний и опыта может стать неисправное устройство.

Целесообразно использовать услуги квалифицированных специалистов, стоимость которых в разы ниже, чем затраты на покупку нового картриджа.

Внутри картриджа содержатся мелкие детали, которые могут повредиться и полностью выйти из строя при физическом контакте или при попадании прямых солнечных лучей. Необходимость заправки может быть вызвана появлением дефектов печати, которые фактически возникли по какой-либо иной причине, например, в результате выхода из строя магнитного вала, фотобарабана или другой детали. В этом случае опытный специалист сможет провести диагностику и выявить причину неисправности.

Сам красящий порошок содержит вредные для организма вещества. Опытные мастера заправляют картриджи в хорошо проветриваемых помещениях с использованием защитных средств: латексных перчаток и респиратора.

Как наносится изображение при печати

1. Вал предварительного заряда заряжает фотобарабан зарядом, который противоположен заряду тонера.
2. Магнитным валом делается забор порошка из бункера хранения.
3. Порошок передается на поверхность фотоэлемента на участках, где лазером было «нарисовано» изображение, отправленное на печать.
4. Тонер размещается на бумаге в нужных местах.
5. Бумага проходит через печку, где изображение запекается под действием высокой температуры.
6. Остаток порошка на фотобарабане, отправляется в отсек с отработкой (бункер отходов).

Что влияет на расход

В первую очередь расход тонера зависит от шрифта и размера букв в тексте. Правильный выбор параметров позволяет сэкономить до 30% порошка. Также на количество расходуемого тонера при печати влияет жирность букв. Жирный шрифт на 25% увеличивает потребление по сравнению со стандартным вариантом.

При одинаковом размере букв, например, при 100 pt, у разных шрифтов процент заполнения страницы тонером будет отличаться:

• шрифт Ariel – 154%;
• шрифт Times New Roman – 148%;
• шрифт Courier New – 100%.

Courier New – самый экономный шрифт, а Ariel – наиболее затратный, Times New Roman – золотая середина.

Как изготавливают химический тонер?

На сегодняшний день существует несколько различных способов изготовления красящего вещества для лазерных принтеров и далее приведены лишь некоторых из них:

• Технология эмульсионной пульверизации. Данный процесс по сравнению с другими является немного более сложным. В ходе его применения микрочастицы при смешивании в специальном растворе преобразуются в частицы т.н. акрилового латекса. Получившийся материал в дальнейшем подвергается процессу окрашивания.
• Полимерное гранулирование или суспензионная полимеризация. Данная технология подразумевает окрашивание микрочастиц, которые подверглись процедуре полимеризации при помощи необходимых добавок.
• Способ, в котором не используется полимеризация, называется химическим переламыванием. Благодаря ему можно с довольно высокой эффективностью осуществлять контроль над формой частиц.
• Технология полиэфирной полимеризации чаще всего применяется в комбинации с другими технологиями, т.к. с ее помощью нельзя контролировать размер частиц. Но решить проблему удалось компании Ricoh с применением «олигомеров» в ходе производства.

Достоинства и недостатки

Плюсы:

• экономный расход, как следствие, большой ресурс одной заправки;
• долговечность сделанных отпечатков;
• устойчивость напечатанного изображения к внешним факторам;
• низкая себестоимость распечатки;
• есть возможность повторной зарядки картриджа.

Минусы:

• высокие требования к помещению, в котором проводится заправка картриджа (хорошая вентиляция, отсутствие сквозняков);
• дополнительные расходы на покупку средств защиты (перчатки, маска, очки, респиратор);
• высокая токсичность порошка и способность вызывать опасные заболевания;
• после вскрытия упаковки порошок нельзя хранить и использовать после завершения срока годности.

Недостаток цветного тонера – даже очень дорогие порошки известных фирм не могут распечатать качественное разноцветное изображение.

Тонер для лазерного принтера. Как выбрать?

Во-первых, надо выяснить, какой красящий порошок для принтера необходим. Это можно узнать из инструкции к устройству. В магазинах большой ассортимент, представленный мировыми брендами и фирмами, продающие аналоги. Конечно, предпочтение отдать оригинальному тонеру. Но, если есть желание сэкономить, то можно попросить сертификат на продукцию, тогда риск купить некачественный тонер сведется к минимуму.

Картриджи для чернил

3 D принтеры

Принтеры 3d имеют особую технологию работы, так как печатать им приходится не на обычной бумаге, а из различных материалов объемные фигуры.

Принтеры бывают:

1. Порошковые. Работают с порошком. С помощью компьютера делается модель, потом принтер связывает порошковые частицы и получается объемная фигура. Вместо порошка для 3D принтера — мелкая металлическая стружка.
2. Принтер с гипсовым тонером. Работают по такому же принципу, как и порошковые. Только засыпается гипс, и делается копия компьютерной модели.
3. 3 D принтер фотополимерный. Использует жидкое вещество, которое в работе обрабатывает лазер и оно затвердевает в соответствии с моделью.
4. 3D принтер лазерный. Работает с термопластичным веществом. Изготовление 3D модели очень быстрое, но поверхность получается шероховатой. Тонером для лазерных принтеров может служить металлическая стружка.

3D принтер лазерный

Влияние на человека

Большинство порошков содержат окись углерода, которая при работе выбрасывается в воздух. Если концентрация вещества слишком большая, может ощущаться слабость, головная боль, учащенное сердцебиение и сонливость.

При печати выделяется бензол. Вещество раздражает кожу, а при высокой концентрации вызывает судороги. Низкая концентрация бензола при многократном воздействии приводит к изменению состава крови и сбою в работе органов, отвечающих за кроветворение.

По своему размеру гранулы тонера в 10 раз меньше частиц пыли, попадая в дыхательные пути, они могут спровоцировать развитие хронической астмы, силикоза и даже онкологических заболеваний. Попадая в легкие, гранулы оседают на поверхности органа, образуя плотную пленку, которая препятствует нормальной работе жизненно важных органов и провоцирует различные проблемы.

Чтобы исключить попадание тонера в организм, заправка картриджа делается только в хорошо вентилируемом помещении с соблюдением правил техники безопасности. Не допускайте сквозняков, из-за них порошок может попасть на слизистые глаз, рта, носа и дыхательных путей. Если заправлять картридж самостоятельно, то частички тонера могут летать в воздухе еще несколько суток после.

Из-за слишком мелкой фракции собирать гранулы пылесосом не имеет смысла, поскольку они сразу выходят наружу через фильтры вместе с потоком воздуха. Результат может дать только пылесос с водным фильтром.

Химические и физические свойства

Тонер представляет собой мелкодисперсный порошок, изготовленный из полимера с добавлением специальных красящих веществ. Магнитными свойствами он обладает за счет присутствия магнитных материалов, к примеру, магнетита, содержащегося внутри полимерной оболочки.

Цветные красящие порошки как правило лишены магнитных свойств, так как в их полимерную оболочку не помещают частицы магнита. Это связано с особенностью магнитных материалов – они имеют темный оттенок.

Размеры частиц тонера колеблются от 5 до 30 мкм в зависимости от типа и модели принтера. В первых лазерных печатных устройствах использовался порошок с более крупными частицами. Несмотря на неоспоримые преимущества, такие как простота очистки фотобарабана, формирование насыщенного плотного изображения, имелся важный недостаток – малое разрешение печатаемого изображения(до 300 точек на дюйм).

Изначально тонер изготавливали методом измельчения исходного материала. Такой подход не позволял получить частицы требуемой формы и равных размеров. Кроме того, гранулы порошка имели острые кромки, в связи с чем большинство компонентов лазерного принтера подвергались быстрому износу. Современны метод производства имеет сходство с«выращиванием» кристаллов. Получаемые гранулы имеют практически идеальную сферическую форму и идентичные габаритные размеры.

Материал, из которого изготовлен тонер(полимер), обладает диэлектрическими свойствами, а в процессе перемешивания хорошо электризуется. При проявке электростатического изображения на фотобарабан должно попасть определенное количество тонера. Это напрямую связано с характеристиками заряда, сгенерированного на поверхности светочувствительного элемента, а также характеристиками заряда самих частиц красящего порошка. Слишком большая или малая концентрация тонера приводят к различным дефектам печати . Поэтому крайне важно соблюдать условия хранения и правила заправки тонера, использовать качественный порошок, предназначенный для определенных моделей печатающих устройств.

Различие между тонером и девелопером

В современных устройствах за перенос частиц порошка из бункера на поверхность фотобарабана отвечает специальный узел – магнитный вал . Он состоит из магнитного сердечника и специальное покрытие, к которому«прилипают» частицы порошка.

Однокомпонентный состав(частицы с магнитными свойствами заключены в полимерном«корпусе» гранулы) попадает на оболочку магнитного вала и самостоятельно удерживается на ней.

Девелопер, представляющий собой смесь красящего порошка и частиц с магнитными свойствами, которые и переносят красящий материал к поверхности фотобарабана. В процессе печати расходуется преимущественно красящий порошок, который периодически заправляют в соответствующий отсек картриджа.

Зачем используется тонер

Фактически, тонер выполняет роль краски в лазерном принтере. Им заполняется печатный картридж, который необходим для переноса текста или картинки на бумагу. Для работы обычного монохромного принтера используется только один черный картридж, которого вполне достаточно для воспроизведения на бумаге различных оттенков серого. Цветные принтеры задействуют картриджи всех четырех цветов, которые при смешении в разных количествах позволяют получить качественное полноцветное изображение.

Использование тонеров для многоразовой заправки картриджей позволяет значительно снизить себестоимость каждой напечатанной страницы, поскольку это гораздо дешевле, чем  постоянная смена самих картриджей. Несмотря на то, что заправка картриджей происходит в специальных условиях профессионалами, этот процесс занимает совсем немного времени и, как правило, не сильно сказывается на производительности.

Принцип работы

Как же именно работает устройство, а значит, и тонер в нем? Лазерный блок или блок сканирования получает изображение с экрана компьютера, которое необходимо распечатать.

После этого оно передается на блок переноса изображения, с помощью которого выстраивается картинка, которую нужно распечатать, то есть непосредственно задание на печать устройства.

Затем это задание передается на устройство переноса и закрепления рисунка на бумаге. Этот блок представлен валом, который взаимодействует с тонером и передает его на печатающий вал.

Как было сказано выше, при использовании магнитного он может сделать это напрямую, а при использовании немагнитного – сначала передает на устройство перенесения, и лишь затем – на печатный вал.