Тонеры: «анатомия», классификация, технологии, часто задаваемые вопросы. (часть 1)

Разница между тонером и картриджом

Как уже говорилось, разница между этими двумя понятиями принципиальная, чтобы легче было понять, можно представить, что картридж и тонер отличаются аналогично, как провода и электричество. Применение одного без другого просто не возможно. Ведь тонер является необходимой составляющей, без которой не будет выполняться печать, но при отсутствии картриджа, тонер не сможешь использовать.

Картридж, как и тонер, является материалом, который со временем требует замены.

Сегодня на рынке расходных материалов сложилась такая картина, что потребитель, по идее, даже не должен знать, что в картридже находится внутри. Именно только замена картриджа является статьей дохода производителей, а самостоятельна замена в нем тонера будет считаться нарушением прав компании. Таким образом, потребитель должен покупать каждый раз новый картридж.

Но российского пользователя такое положение дел не устраивает, поэтому умельцы во многих компаниях давно предлагают заменять не сам картридж, а засыпать в него тонер. Такие действия объясняются также тем, что дистрибьюторы предлагают покупателю картриджи, стоимость которых превышает реальную цену в несколько раз. Стоимость тонера, которая зависит от характеристик и качества, обойдется в несколько сотен рублей. А вот приобретение картриджа может вылиться в несколько тысяч, в зависимости от модели. Заправка картриджа путем засыпки тонера – это забава стран третьего мира.

Но чаще всего в такие нюансы простой владелец принтера не вникает, он сталкивается с таким понятием, как тонер, при поломке оргтехнике, если порошок рассыпается. Собрать рассыпанный тонер и засыпать его обратно уже не получится, если не обладать специальными знаниями. А вот заменить картридж сможет и самый неопытный пользователь, так как это дело достаточно простое. Поэтому, когда тонер заканчивается, пользователь не вызывает специалиста на дом для заправки, а просто вынимает сам картридж и отвозит в сервисный центр.

Что из себя представляет порошок от принтера

Тонер представляет собой чёрный или цветной порошок, который переносится на заранее заряжённый фотобаран. При этом на фотобарабане формируется видимый рисунок, который впоследствии и переносится на поверхность бумаги. В среднем размеры частиц данного порошка составляют от 5 до 30 микрон. Тонеры, как правило, обладают диэлектрическими свойствами и при этом способны хорошо электризоваться во время перемешивания.

Для изготовления частиц порошка используются различные виды полимеров, к примеру, полиакрит стирола с добавлением подходящих красителей. Кроме того, в составе тонера имеются и некоторые магнитные материалы, к примеру, магнетит, которые придают ему магнитные свойства. Но ввиду того что такие материалы обычно обладают довольно тёмным цветом, то в состав цветных порошков их, как правило, не добавляют, в результате чего они получаются немагнитными.

Принцип работы принтера

С помощью лазерных аппаратов обеспечивается практически типографское качество печати в черно-белом исполнении и высокий результат при оформлении в доступных цветовых оттенках.

Функционирование лазерного принтера базируется на фотоэлектрическом принципе ксерографии, предусматривающем наличие определенных элементов устройства:

  • блока сканирования (лазерного);
  • устройства переноса изображения;
  • элемента для закрепления изображения.

Фото: работа лазерного принтера

Устройством переноса изображения обычно служат картридж и ролик зарядного переноса. В некоторых моделях вместо лазерного применяется более дешевое светодиодное сканирование.

Фото: устройство цветного принтера

Далее лазером разряжаются части на барабане, в которых должно формироваться изображение для переноса на бумагу. Барабан прокатывается по тонеру, который налипает в заряженных лучом местах. На электризованный бумажный лист под воздействием высокой температуры, равной температуре плавления тонера,перемещается между валиками и барабаном, притягивая частицы красящего элемента.

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.

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.

Обзор видов

Классифицировать тонер для принтеров можно по различным критериям. К примеру, по типу заряда он бывает положительно или отрицательно заряженным. В ассортименте производителей можно найти расходники для разных моделей печатающих устройств.

По типу изготовления

Исходя из технологии изготовления тонер может быть механическим и химическим. Варианты первой группы отличаются острыми краями частиц. Их изготавливают из полимерной основы, добавок ССА, регулирующих заряд, а также поверхностных добавок, модификаторов, пигментов и магнетита. Этот метод получения сегодня теряет актуальность.

Тонер, произведенный химическим путем, получают методом агрегации эмульсии. Данный способ изготовления не столь пагубен для окружающей среды, ввиду чего применяется чаще. Основой гранул является парафиновое ядро, предотвращающее прилипание отпечатка к валикам. Помимо этого, он состоит из полимерной оболочки, добавок для управления электрическим зарядом, пигмента, поверхностных добавок для предотвращения слипания частиц тонера.

Кроме того, сегодня выпускают и биотонер. В его производстве используют тростник, сою, кукурузу. Обычно процент натуральных компонентов не превышает 1/3 от общей массы порошка.

По составу

Состав тонера варьируется в зависимости от его вида. Обычно он состоит из связующего вещества, краски, разрыхлителя и носителя заряда. Варианты химического типа, состоящие из парафинового ядра, полимерной оболочки, могут различаться добавками, определяющими свойства красящего порошка. Каждый компонент состава имеет свое значение. Например, полимерная основа необходима для того, чтобы держать возле ядра более мелкие частицы. Магнетит необходим для повышения переносимости тонера на бумагу, а также снижения пыльности.

Что касается типа полимера, то в зависимости от вида это полиэстер либо стирен-акрил. Полиэстеровые принтеры отлично печатают файлы при оптимально низкой температуре. Они экономят электроэнергию и характеризуются высокой скоростью печати.

Все разновидности тонеров для лазерных принтеров делятся на 2 типа: магнитные и немагнитные. В состав магнитных модификаций включают окись железа. Они отличаются прямым взаимодействием с магнитным валом, расположенным в принтере. Данной форме краски не нужны механизмы-посредники для перенесения на фотобарабан. Магнитные частицы заключают внутрь полимерных оболочек.

Немагнитный тип тонера отличается тем, что переносится на фотобарабан с помощью девелопера (носителя). При этом монохромные (черные) порошки обычно магнитные, а цветные – немагнитные. Полимеры же цвета не имеют.

По совместимости

Что касается совместимости тонера, то он бывает оригинальным, совместимым и поддельным. Оригинальным называется тонер, который изготавливает компания, производящая сами принтеры. Как правило, такие порошковые чернила продают вместе с картриджем к определенному устройству. Ключевым недостатком данного тонера является высокая стоимость, поэтому покупают его не так часто. Порошок совместимого типа пользуется большим покупательским спросом. Его выпускают разные торговые марки, соблюдая требования производителей печатающей техники по свойствам и характеристикам.

Такой товар продается в пластиковых баночках, отличается приемлемой ценой и считается универсальным расходным материалом для печати. Помимо оригинального и совместимого тонера, на рынке встречается и поддельный товар. Его цена значительно ниже, однако для качественной распечатки он не годится. Он может стать причиной серьезных поломок печатающего устройства. Его делают из некачественного сырья без соблюдения технологии производства.

Виды порошка для заправки принтера

Каждый тонер имеет свой состав для разных моделей офисных устройств. Краска в виде порошка применяется во всех печатных устройствах. Засыпается в картриджи или специальные тубы.

Тонер порошок

Существует большое количество моделей принтеров, которые печатают с помощью сухих красок или жидких. Так, сухая краска называется тонером. Бывает не только черного цвета, но и разноцветная.

Бывает 2 вида тонера:

  1. Механический. Состоит из перетертых полимерных частиц. Достоинство в низкой цене, но качество печати низкого качества, быстрый износ частей принтера. Уменьшение срока работы оборудования.
  2. Химический тонер. Более качественный материал для заправки оргтехники. Изготавливается с помощью синтеза химических веществ. При изготовлении задаются основные параметры: размер частиц, форму. Качество печати значительно выше, чем у тонера, механического изготовления. Цена немного выше.

Химический тонер.

Специалисты рекомендуют использовать только тот тонер, который рекомендует производитель принтера. Чаще всего они и производят «родную» краску.

Советы по выбору

Идеальным тонером считается оригинальная краска в картридже. Порошок, заправленный в производственных условиях, дает четкий отпечаток без дефектов. Такой расходник не оставляет на страницах пятен и полос, он не портит лазерный принтер. Однако, если нет возможности часто приобретать оригинальную краску, приходится ограничиваться ее аналогом.

В таком случае необходимо учитывать несколько критериев покупки.

  • Приобретать расходник нужно только у проверенного продавца в магазине с хорошей репутацией. До покупки можно пролистать отзывы о магазине, посетив пару тематических форумов.
  • Чтобы удостовериться в совместимости, нужно внимательно изучить характеристики на упаковке, подбирая их под конкретную модель печатающего устройства.
  • На этикетке должна быть информация о марке принтера, производителе, составе, рекомендациях по хранению.

Условная универсальность не значит, что тонер подходит абсолютно для всех видов печатающих устройств. Как правило, это означает, что он годится для печатающих устройств, рекомендуемых фирмой-производителем, которая их выпускает. Например, тонер Hi-black совместим практически с любым картриджем компании НР. Исключением является принтер HP-436.

При покупке порошковой краски нужно обращать внимание на цену пигментного либо черного порошка. Тонер не стоит подозрительно дешево, низкая цена говорит о поддельной продукции

Кроме того, стоит внимательнее смотреть на маркировку: у поддельной продукции она не сходится с оригиналом.

Что касается объема тонера, то все зависит от потребностей. Для домашнего принтера достаточно купить порошок объемом 100 г. Крупные компании, работающие с сетевыми принтерами, приобретают тонер большого объема. Максимально он может составлять 10 кг.

Что касается практичности и выгоды, то лучше покупать тонер в банках. В зависимости от объема его можно неоднократно подсыпать в картридж. Картриджи с уже насыпанным порошком неэкономичны и, как правило, рассчитаны на меньшее количество единиц печати в сравнении с заявленным. Кроме того, их цена в большинстве случаев составляет больше половины стоимости нового принтера. При этом половину цены покупатель платит за раскрученный бренд.

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
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.; 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.  

Как работает картридж лазерного принтера?

Как только включенному принтеру отправляется команда на печать, все составляющие части его начинают приводиться в движение. Таким образом, происходит предпечатная подготовка картриджа, после чего выполняются следующие действия. Принцип работы лазерного картриджа более подробно описан дальше.

В первую очередь заряжающий вал принимается равномерным образом покрывать всю поверхность фотовала, находящегося во вращении заряда со знаком минус.

На втором этапе производится т.н. засвечивание – заряженная со знаком минус поверхность фотовала начинает подвергаться засвечиванию со стороны лазеры. Данный луч, в свою очередь, активизируюется только в тех зонах, которые предназначены для дальнейшего нанесения красящего порошка, т.е. тонера. Поверхность фотовала, обладающая высокой фоточувствительностью, под влиянием луча начинает постепенно терять свой заряд со знаком минус. Лазерный луч, в свою очередь, осуществляет нанесение на него своего рода прообраза текста или рисунка.

Далее, в картридже лазерного типа осуществляется нанесение тонера. Получившийся на предыдущем шаге прообраз текста или картинки начинает преобразовываться в видимое изображение — именно оно в дальнейшем и будет перенесено на бумажный носитель. Порошок начинает постепенно притягиваться к поверхности вала под воздействием магнита. Из последнего как уже было сказано выше, выполнена его сердцевина. Красящий порошок, находящийся на поверхности вала, во время вращения последнего, начинает проходить через узенькую щель. Она образуется лезвием, называемым «Доктором» и валом.

Далее порошок на валу подвергается электризации, в результате чего они приобретает заряд со знаком минус. В дальнейшем микрочастицы тонера с зарядом минус начинают прилетать к тем зонам фотовала, которые ранее были засвечены. «Doctor Blade» («Доктор») при этом способствует равномерному распределению слоя порошка на магнитном валу, от чего, собственно говоря, в некоторой степени зависит качество распечатанного изображения.

Затем следует этап переноса красящего вещества на поверхность носителя. Барабан лазерного картриджа с нанесенным тонерным изображением, продолжая совершать вращательные движения, начинает постепенно соприкасаться с поверхностью бумаги. С другой стороны лист бумаги соприкасается с поверхностью вала переноса, который несет заряд со знаком плюс. В результате подобного действия те микрочастицы красящего порошка, которые обладают зарядом с минусовым знаком, начинают притягиваться к листу. Именно таким образом и получается текст или графика, «насыпанная» тонером на бумажном носителе.

После того, как был осуществлен перенос изображения, оно должно быть в обязательном порядке закреплено. Для этого лист с «насыпанным» текстом или графикой отправляется к узлу, отвечающему за закрепление полученного результата. Состоит он, как правило, из двух соприкасающихся друг с другом валов, нижний из которых служит для прижатия бумажного носителя к верхнему. Последний, в свою очередь, нагрет до такого температурного показателя, который способствует расплавлению частиц тонера и их припеканию к поверхности бумаги.

На следующем этапе механизм лазерного картриджа производит очистку барабана, т.к. некоторое количество красящего порошка в результате печати остается на фотовале и не переносится на поверхность бумаги. За функцию очистки данной детали отвечает специальное лезвие, или по-другому ракельный нож. Весь порошок, который остался на фотобарабане отправляется в емкость, предназначенную для отработанной краски. При этом, находящееся между данным бункером и барабаном лезвие, становится препятствием на пути тонера, чтобы избежать просыпания его микрочастиц на бумагу.

На последнем этапе работы картриджа производится стирание изображения, т.е. с поверхности фотовала удаляется изображение, нанесенное ранее лучом лазера. Для этой цели заряжающий вал равномерным образом покрывает поверхность фотовала с помощью заряда со знаком минус, восстанавливая его во всех тех зонах, где он был понижен под действием лазерного луча.

В целом как вы убедились, принцип действия картриджа, входящего в состав лазерного принтера, не является таким уж простым, как это кажется на первый взгляд. Данный расходный материал представляет собой довольно сложный механизм, который состоит из отлажено работающих деталей.

Заправка принтера

Бункер для тонера находится во второй половине печатного модуля. Чаще всего доступ к отверстию для заправки находится сбоку под пластиковой крышкой. Но есть картриджи, конструкция которых не предусматривает отверстия для засыпки краски. В этом случае предстоит полностью раскрутить картридж и засыпать тонер в щель, через которую он попадает на магнитный вал. Иногда в бункере делают отверстие, и таким образом заправляют картриджи. Избегая полной разборки и чистки всего картриджа.

Открыв пробку магнитного бункера, берут заранее купленный в магазине оргтехники тонер, и при помощи воронки или скрученного в нее листа А4 формата засыпают порошок в бункер. Нельзя наполнять бункер полностью, от этого картридж может заклинить. Надо чтобы до края оставалось  полтора-два сантиметра. Затем закрываем крышку, собираем обе части и заправленный картридж вставляем в устройство.

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.

Классификация

  1. По цвету. Принтеры монохромные работают только с черными порошками, для цветных понадобятся дополнительные цвета: голубой, желтый и пурпурный.
  2. Заряд тонера. Зависит от того, по какой системе печатает лазерный принтер, расположения фоторецептора.  Порошок с положительным зарядом находится рядом с положительным фоторецептором (фирма Brother), аналоговые с отрицательным зарядом (фирма Canon), смешанный тип, когда положительные частицы тонера соприкасаются с отрицательным фоторецептором (фирма Canon).
  3. Магнитные свойства порошков тоже разные. Есть те, которые состоят из одного компонента, и из двух компонентов. Однокомпонентные работают без оксида железа (принтеры Samsung).

Разноцветные тонеры

Купить тонер для заправки лазерной офисной техники можно в любом компьютерном магазине или в сервисе заправки, либо через интернет. Чтобы самостоятельно заправить картридж достаточно знать модель принтера и название красящего материала, иметь немного времени. Известные производители ставят чипы на картридж, поэтому для первой заправки нужна расчиповка, ее сделать тоже можно дома, но лучше доверить профессионалам. Заправлять картриджи оригинальными порошками или качественными альтернативными чернилами, тогда техника прослужит долго.

Разновидности

Чтобы полностью раскрыть тему, связанную с тем, что такое тонер на принтере, необходимо разобрать также его разновидности. И в первую очередь тонер для картриджа лазерного принтера бывает магнитным и немагнитным. Отличие между ними заключается в том, что расходный материал первого типа имеет возможность взаимодействовать с магнитным валом без своего рода посредника во время его подачи на поверхность фотовала. Что касается его немагнитного аналога, то в данном случае наполнитель не может контактировать с валом самостоятельно. Его перемещение осуществляется с помощью девелопера, т.е. носителя. Обычно качество, присущее первому варианту порошка присутствуют у наполнителей черного цвета.

Кроме того, порошок для лазерных картриджей бывает оригинальным и совместимым. Безусловно, первый может стоить несколько дороже второго, но на такой тип порошка предоставляется гарантия со стороны производителя. Его выпускает сам производитель оргтехники только для конкретной модели печатающего девайса. Что касается совместимого варианта, то он производится сторонними компаниями для применения в девайсах известных брендов. Такой показатель, как совместимость тонеров для лазерных принтеров является важнейшим для того, чтобы печатные устройства, которые будут заправляться такими порошками, могли функционировать в нормальном режиме.

  • Также красящее вещество, используемое в девайсах с лазерной технологией печати, делится на два типа в зависимости от способа производства: химический и механический. Первый является порошком, который был изготовлен при помощи такой процедуры, как химический синтез. Благодаря появлению тонера такого типа появилась возможность увеличить среднее разрешение печати до показателей в 2400-4800 dpi. Это, в свою очередь, положительно отразилось на качестве и детализации отпечатка. Также такой тонер обладает частицами правильной формы, что позволило повысить его текучесть, расширить диапазон воспроизводимых оттенков, а также снизить температуру, необходимую для закрепления текста или графики на бумаге.Другие плюсы порошка такой разновидности заключаются в высокой эффективности переноса, его экономии при печати, стабильности характеристик и низкой абразивности. Благодаря последнему качеству увеличивается эксплуатационный срок деталей, из которых состоит картридж. Но нужно добавить, что мелкие микрочастицы довольно сложно очистить с помощью ракеля с фотовала и при этом его производство требует больших расходов воды. Кроме того, порошок химического типа в отличие от его механического аналога нельзя повторно переработать без нарушения его качества и структуры.
  • Второй тип появился раньше химического – именно он стоял у «истоков» лазерной печати. Производители тонера такого вида для его изготовления используют механическое дробление. Качество передачи с помощью такого порошка довольно хорошее, но оно все же уступает химическому варианту. Кроме того, механический уступает ему и по таким показателям, как толщина слоя при печати, текучесть, передача полутонов и спектр цветов. Но если речь заходит о цене, то данный вариант является более доступным, нежели тонер, созданный с помощью метода химического синтеза.
Ссылка на основную публикацию