Тонер для принтера состав химический

Тонер для принтера состав химический

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 [1] .

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.

Содержание

Цвет тонера [ править | править код ]

В монохромных принтерах (здесь и далее по тексту принтером называется любая электрографическая машина: лазерный принтер, или копировальный аппарат) практически всегда используется тонер черного цвета. Для некоторых устаревших монохромных устройств (например, Canon FC-2, Canon NP-1215) выпускались сменные картриджи с цветным тонером, что позволяло использовать цвет в оформлении документов.

В полноцветных принтерах используются тонеры со стандартными для полиграфии цветами: черный, пурпурный (magenta), голубой (cyan) и жёлтый (цветовая схема CMYK).

Физические свойства [ править | править код ]

Частицы тонера в среднем имеют размеры от 5 до 30 микрометров. Ранние поколения принтеров использовали более крупнодисперсный тонер. Крупные частицы тонера облегчали очистку фотобарабана от неиспользованного тонера, давали насыщенное плотное изображение. Однако, разрешающая способность в 300 dpi скоро оказалась недостаточной и стали выпускаться всё более мелкодисперсные тонеры (и соответствующие принтеры). Такие тонеры уже не способны дать плотный растр, что делает невозможным печать на плёнке с целью получения фотонегатива, например, для изготовления печатных плат.

Для использования в электрографическом процессе частицы тонера должны обладать диэлектрическими свойствами и хорошо электризоваться в процессе перемешивания. Количество тонера, попавшего при проявлении скрытого изображения на фотобарабан зависит от разности заряда на поверхности фотобарабана и собственного заряда частиц тонера.

К фотобарабану тонер подается с помощью специального проявляющего (девелоперного) вала. В некоторых принтерах проявляющий вал покрыт диэлектрическим материалом, при этом тонер удерживается на поверхности вала за счет электростатического притяжения.

Однако, чаще всего проявляющий вал изготавливается из металла, а внутри вала устанавливается постоянный магнит, удерживающий девелопер на поверхности вала. Такой вал проявления называют магнитным валом. Существует два варианта работы такой системы.

Однокомпонентный девелопер: Частицы тонера обладают магнитными свойствами и самостоятельно удерживаются на поверхности намагниченного вала.

Двухкомпонентный девелопер: Частицы тонера не обладают магнитными свойствами и переносятся к фотобарабану магнитными частицами носителя. Носитель в процессе печати практически не расходуется, а тонер периодически добавляется в смесь девелопера.

Тонер на бумаге закрепляется путём расплавления и впрессовывания в структуру бумаги, поэтому одно из обязательных требований к материалу — легкоплавкость.

Химический состав [ править | править код ]

Частицы тонера изготавливаются из различных полимеров, например из полиакрилата стирола с добавлением красителей.

Для придания магнитных свойств в состав тонера включают магнитные материалы, например, магнетит. Для этого магнитные частицы заключаются внутрь полимерной оболочки.

Читайте также:  Программа голосового управления для андроид

Поскольку магнитные материалы обычно имеют темный цвет, то цветные виды тонера всегда делаются немагнитными.

Производство тонера [ править | править код ]

Первоначально тонер производился путём измельчения исходного материала, однако при этом форма частиц получается граненая, с острыми кромками, что приводит к повышенному износу частей принтера. При измельчении также трудно выдержать нужный размер частиц.

Для современных принтеров частицы тонера производятся («выращиваются») в специальном процессе так, чтобы получить форму, близкую к сферической с малым разбросом размера.

Вред тонера [ править | править код ]

Тонер в виде порошка (до нагрева на бумаге) может представлять опасность для здоровья человека, особенно при вдыхании [2] . При работе с тонером, например, при заправке, требуется соблюдать ряд предосторожностей, например, использовать латексные перчатки [3] , респиратор либо, как минимум, медицинскую маску. Помещение должно быть оборудовано вытяжкой. Также для удаления излишков тонера используют специальные пылесосы.

Тонер – это обладающий особыми свойствами красящий порошок, применяемый для создания изображения в некоторых способах цифровой и лазерной печати.

Тонер состоит из микроскопических гранул.

Составные элементы гранулы тонера

Гранула тонера состоит из ядра, полимерной оболочки и различных добавок.

Ядро изготавливается из парафина, который при нагревании во фьюзере принтера плавится и выполняет роль смазки, не позволяя листу бумаги прилипать к валикам фиксации.

Полимерная оболочка – это своеобразный транспортир для остальных частиц тонера. Она связывает их в единое целое, придаёт способность приобретать заряд и закрепляться на листе бумаги. В настоящее время при производстве тонера используют полиэстер и стирен-акриловые полимеры.

Чтобы частицы тонера могли приобретать положительный или отрицательный заряд, к полимерной основе примешивается регулятор заряда (Charge Control Agent или ССА). Для придания тонеру отрицательного заряда используются азотные красители или органические кислоты, а для получения положительного заряда – нигрозиновые красители и четвертичные соли.

В состав тонера включаются частицы окиси железа (магнетида), которые обеспечивают его магнитные свойства. Для тонеров, используемых в однокомпонентных магнитных системах проявки, включение магнетида обязательно, так как он обеспечивает правильное функционирование системы. В однокомпонентных немагнитных системах проявки магнетид выполняет лишь одну функцию: снижает пыльность тонера. Поэтому его удельный вес в таких системах незначителен.

Для придания тонеру свойств, необходимых для его термического закрепления на бумаге, в состав микрогранул включают модификаторы. Модификаторы обеспечивают необходимую температуру размягчения тонера, придают изображению глянец. В качестве модификаторов могут быть использованы полипропилен, полиэтилен, воск или другие добавки.

Так как полимеры, используемые при производстве тонеров, бесцветны, к ним добавляются красящие пигменты. Для получения чёрного цвета в магнитные тонеры включается магнетид, а в немагнитные – сажа. Для получения цвета, отличного от чёрного, в полимеры включаются вкрапления красителей соответствующего цвета. Пигмент равномерно распределяется по поверхности каждой частицы тонера. Его масса составляет не более 10 % от массы гранулы.

Чтобы тонер можно было без труда перенести на фотобарабан, он должен обладать электрическим зарядом и текучестью. Для достижения обозначенных свойств в тонере присутствуют поверхностные добавки (агенты) в виде полимеров или амфорного диоксида кремния.

Читайте также:  Rms напряжение что это

На рисунке 2 представлено многократно увеличенное изображение гранулы тонера, сделанное при помощи микроскопа. На рисунке 2 отчётливо видно округлое «тело» гранулы и вкраплённые в него добавки.

Средний размер гранул тонера составляет от 5 до 30 микрон. Чем мельче и однороднее гранулы, тем меньше их абразивное действие и тем выше разрешение, плотность и качество печати.

Тонер – это композиционный материал, который не имеет химической формулы. Элементы, из которых состоит тонер, должны соответствовать требованиям ТУ или ГОСТов на данный вид материалов, а также паспорту, акту технической приёмки, сертификату качества и гигиеническому сертификату.

К сожалению, химический состав и физические свойства тонера нельзя оценить невооружённым глазом. Чтобы получить полную характеристику свойств тонера, необходимо исследовать его под микроскопом, оценить форму гранул, разброс их размеров, текучесть, влажность, производительность и другие параметры (в общей сложности более 100).

Сополимеры стирола, которые входят в состав тонера, токсичны, их концентрация в воздухе рабочей зоны не должна превышать 10 мг/м.

Смесь частиц тонера, парящая в воздухе, может создавать пожароопасные и взрывоопасные концентрации. Нижний предел воспламенения такой смеси составляет 21 г/м.

Парящий в воздухе тонер вреден для здоровья человека, поскольку он не выводится из организма с мокротой, как пыль, а оседает на поверхности внутренних органов, покрывая их плотной чёрной плёнкой.

Чтобы обеспечить чистоту воздуха в рабочей зоне помещений, предназначенных для работы с тонером, необходимо оборудовать их приточно-вытяжной вентиляцией.

Тонер для каждого производителя имеет свой уникальный состав различных смесей смолы, графита, железного порошка и других компонентов.

Тонер-порошок необходимо хранить при температуре +16. +20 градусов в плотно закрытой банке.

Тонер ни коем случае не должен контактировать с водой, огнем или быть подвержен температурному влиянии.

Рабочий кабинет, где проводится заправка картриджей должен часто проветриваться. Так как вдыхание тонера может вызвать различные осложнения, такие как аллергическая реакция.

Каждый картридж заправляется своими совместимым типом тонера и в строго рекомендованном объеме. Советуем производить заправку только оригинальными тонерами во избежание последующих за использованием некачественного тонера проблем.
Во-первых, тонер — не просто какая-нибудь там сажа! Нет!

Это многокомпонентная мелкодисперсная смесь с размером частиц от 3 до 10 мкм, которая может быть как на основе угля, так и на основе композитных полимеров (так называемые традиционные и полимерные) . Во-вторых, сам порошок получают тремя принципиально разными способами:

а) механическим измельчением многокомпонентной смеси (базовый принцип схож со способом измельчения кофейных зерен) ;
б) плавлением, распылением расплавленной массы в виде аэрозоля в специальной камере и последующим застыванием и просеиванием;
в) химическим выращиванием.

У каждого из методов есть свои достоинства и недостатки. Достоинства механического метода — относительная простота получения. Недостатки же — минимальный размер частиц в 7–8 мкм (а чем больше размер частиц, тем больше расход тонера) и их неправильная форма (они имеют множество острых краев и при сильном увеличении похожи на щебень) .

Читайте также:  Как в экселе зафиксировать столбец при прокрутке

В результате тонер действует, как абразив, на все (особенно на фотобарабан) подвижные элементы принтера.

Достоинство распылительного метода — получение более мелких частиц сферической формы, недостатки — трудно прогнозируемый размер частиц и необходимость сортировки и просеивания.

Метод же химического выращивания создает частицы тонера, так сказать, "обратным" путем: частицы (размером около 1 мкм) красителя и разных полимеров соединяются друг с другом, образуя более крупные сферические частицы тонера размером 3–5 мкм. Существует по крайней мере пять разновидностей выращивания: эмульсионная аггрегация (emulsion aggregation, EA-Toner, Xerox), суспензионная полимеризация (suspension polymerization, Nashua Co), эмульсионная пульверизация (emulsion pulverization, LG Chemical), полиэфирная полимеризация (polyester polymerization, PxP Toner, Ricoh) и химическое перемалывание (chemically milled toner, CM-Toner, DPI Solutions). На сегодня выращивание является наилучшим технологическим процессом производства тонера, так как позволяет напрямую управлять не только размером и формой, но и свойствами частиц. Как следствие, получается более однородный тонер, который более равномерно и точно укладывается на фотобарабан, а значит, и на бумагу. Кроме того, тонер с меньшим размером частиц не только позволяет получать высокую четкость изображения при печати с высоким разрешением, но и дает более мягкие переходы полутонов, лучше закрепляется на бумаге, да и в отходы его меньше идет. Сама же технология выращивания тонера не дороже традиционных, а вредит окружающей среде гораздо меньше, так что не удивительно, что сегодня она практически вытеснила обе предыдущие.

Что касается состава тонера, то в общем случае это краситель, полимерное связующее вещество (для сцепления краски с бумагой) , носитель электрического заряда и магнитные частицы, посему единой формулы у тонера нет. На самом деле, структура тонера еще более сложная, однако каждый конкретный состав представляет собой коммерческую тайну и охраняется не хуже, чем рецепт Coca-Cola.

Тонеры — это такие порошки при помощи которых печатают лазерные и светодиодные принтеры и копируют копировальные аппараты. Этот электрографический порошок является сложным композиционным материалом на основе полимеров и ряда специальных добавок. Тонер имеет строго определенный гранулометрический состав, цвет, диэлектрические и теплофизические свойства.

Виды тонеров для лазерных принтеров

диэлектрический магнитный тонер (ДМ-Тонер)
диэлектрический немагнитный тонер (ДН-Тонер)

ДМ-Тонер представляет собой вещество, состоящее из смолы и намагниченной окиси железа. ДН-Тонер представляет собой вещество, состоящее из смолы и сажи.
Тонер обладает химическими и электрофизическими свойствами. К химическим свойствам тонера относятся размер частицы (молекулярная структура) , устойчивость формы, сыпучесть (консистенция) . К электрофизическим свойствам тонера относятся устойчивость заряда, магнетизм и поляризация.
Химический состав тонера разный для разных принтеров и копиров. Точный состав тонера неизвестен, т. к. он засекречен производителем, наложен патент.

Старинный рецепт изготовления тонера для лазерного принтера:

Взять высушенное сердце жабы,
залить отваром корней можжевельника,
добавить пепел перьев черного петуха,
двух скорпионов и зуб дракона
и выпаривать после захода солнца
до первого крика совы.

Ссылка на основную публикацию
Технология etth что это
ETTH — Ethernet To The Home (ETTH) is a specific application of Fiber to the premises (FTTP) that first emerged...
Схема бп fsp350 60evf
Внимание! Все работы с силовыми цепями необходимо проводить соблюдая технику безопасности! В сети интернет можно найти очень много описаний и...
Схема включения синхронного генератора
Цель работы: целью лабораторной работы является изучение методов подключения генератора к системе методом точной синхронизации в ручном режиме. При подключении...
Технология nfc в наушниках что это
NFC — это аббревиатура от английского Near Field Communication. С помощью этой технологии становится возможным обмен данными между различными устройствами,...
Adblock detector