Тонер

Тонер — чорний або кольоровий порошок, що володіє особливими властивостями, який переноситься за допомогою електрографічного принципу на заздалегідь спеціальним чином заряджений фотобарабан і формує на ньому видиме зображення, яке потім переноситься на папір.

Банка з кольоровим тонером для заправки принтера

Тонер-картридж

З тонером також пов'язані такі терміни:

Носій (англ. Carrier) — частки матеріалу з магнітними властивостями, що використовуються для перенесення немагнітного тонера до фотобарабана .

Девелопер (англ. Developer) — суміш матеріалів, що подається до фотобарабана . У двокомпонентних машинах це суміш тонера і носія, а в однокомпонентних машинах — тільки тонер .

Колір тонера

У монохромних принтерах (будь електрографічний машина: лазерний принтер, або копіювальний апарат) практично завжди використовується тонер чорного кольору. Для деяких застарілих монохромних пристроїв (наприклад, Canon FC—2 , Canon NP−1215) випускалися змінні картриджі з кольоровим тонером, що дозволяло використовувати колір в оформленні документів.

У повнокольорових принтерах використовуються тонери зі стандартними для поліграфії кольорами: чорний, пурпуровий (magenta), блакитний (cyan) і жовтий (колірна схема CMYK).

Фізичні властивості

Частинки тонера в середньому мають розміри від 5 до 30 мікрон. Ранні покоління принтерів використовували більш крупнодисперсний тонер. Великі частинки тонера полегшували очистку фотобарабана від невикористаного тонера, давали насичене щільне зображення. Однак, роздільна здатність 300 dpi скоро виявилася недостатньою і стали випускатися все більш дрібнодисперсні тонери (і відповідні принтери). Такі тонери вже не здатні дати щільний растр, що унеможливлює друк на плівці з метою отримання фотонегативу, наприклад, для виготовлення друкованих плат.

Для використання в електрографічному процесі частинки тонера повинні мати діелектричні властивості і добре електризуватися у процесі перемішування. Кількість тонера, що потрапив при проявленні прихованого зображення на фотобарабан залежить від різниці заряду на поверхні фотобарабана і власного заряду частинок тонера.

До фотобарабана тонер подається за допомогою спеціального проявного (девелоперного) валу. У деяких принтерах проявний вал покритий діелектричним матеріалом, при цьому тонер утримується на поверхні валу за рахунок електростатичного притягання. Однак, найчастіше проявний вал виготовляється з металу, а всередині валу встановлюється постійний магніт, що утримує девелопер на поверхні валу. Такий проявний вал називають магнітним валом. Існує два варіанти роботи такої системи.

Однокомпонентний девелопер: частинки тонера намагнічені і самостійно утримуються на поверхні намагніченого валу.

Двокомпонентний девелопер: частинки тонера не мають магнітних властивостей і переносяться до фотобарабана магнітними частинками носія. Носій в процесі друку практично не витрачається, а тонер періодично додається в суміш девелопера.

Тонер на папері закріплюється шляхом розплавлення і впресовування в структуру паперу, тому одна з обов'язкових вимог до матеріалу — легкоплавкість.

Хімічний склад

Частинки тонера виготовляються з різних полімерів, наприклад з поліакрилату стиролу з додаванням фарбників. Для додання магнітних властивостей до складу тонера включають магнітні матеріали, наприклад, магнетит. Для цього магнітні частки вміщують у полімерну оболонку.

Оскільки магнітні матеріали зазвичай мають темний колір, то кольорові види тонера завжди робляться немагнітними.

В склад тонеру входить: 1) Пігменти для кольору. 2) Смоли для забезпечення адгезії. 3) Мінеральні пігменти для покращення якості друку. 4) Додаткові компонентів для керування електростатичним зарядом та забезпечення стійкості кольору.

Виробництво тонера

Спочатку тонер виготовляли шляхом подрібнення вихідного матеріалу, однак при цьому форма частинок виходить гранчастою, з гострими крайками, що призводить до підвищеного зношування частин принтера. При подрібненні також важко витримати потрібний розмір часток.

Для сучасних принтерів частинки тонера виробляють («вирощують») у спеціальному процесі так, щоб отримати форму, близьку до сферичної з незначною дисперсією розміру.