El tóner es una mezcla de polvos que se utiliza en impresoras y fotocopiadoras láser para formar el texto y las imágenes en el papel, en general a través de un cartucho de tóner . Principalmente plástico granulado, a las primeras mezclas solo se les agregaba polvo de carbono y óxido de hierro ; ahora existen mezclas que contienen polipropileno , sílice pirógena y diversos minerales para la triboelectrificación . [1] El tóner que utiliza plástico de origen vegetal también existe como alternativa al plástico derivado del petróleo . [2] Las partículas de tóner se derriten con el calor del fusor y, por tanto, se adhieren al papel.
En fotocopiadoras anteriores, el usuario vertía este tóner de carbón de bajo costo desde una botella a un depósito en la máquina [ cita requerida ] . Las fotocopiadoras posteriores y las impresoras láser de la primera Hewlett-Packard LaserJet de 1984 [3] se alimentan directamente de un cartucho de tóner sellado.
Los cartuchos de tóner láser para uso en fotocopiadoras e impresoras a color vienen en juegos de cian, magenta, amarillo y negro ( CMYK ), lo que permite generar una gama de colores muy amplia mediante la mezcla.
El polímero específico utilizado varía según el fabricante, pero puede ser un copolímero de estireno acrilato , una resina de poliéster , un copolímero de estireno butadieno o algunos otros polímeros especiales. Las formulaciones de tóner varían de un fabricante a otro e incluso de una máquina a otra. Normalmente, la formulación, el tamaño de los gránulos y el punto de fusión son los que más varían.
Originalmente, el tamaño medio de las partículas de tóner era de 14 a 16 micrómetros [4] o más. Teóricamente, para la reproducción perfecta de puntos y características de impresión a 600 ppp, se requiere un tamaño de partícula de aproximadamente 5 μm y, a 1200 ppp, aproximadamente 3 μm. [5] Se están desarrollando nuevas reducciones en el tamaño de las partículas que producen nuevas mejoras en la resolución mediante la aplicación de nuevas tecnologías como la agregación de emulsión. [6] Los fabricantes de tóner mantienen un estándar de control de calidad para la distribución del tamaño de las partículas con el fin de producir un polvo adecuado para su uso en sus impresoras.
Tradicionalmente, el tóner se elaboraba combinando los ingredientes y creando una losa que se rompía o se granulaba y luego se convertía en un polvo fino con un rango de tamaño de partícula controlado mediante molienda por chorro de aire . Este proceso da como resultado gránulos de tóner de diferentes tamaños y formas asféricas. Para obtener una letra más pequeña, algunas empresas están utilizando un proceso químico para generar partículas de tóner a partir de reactivos moleculares. [7] Esto da como resultado un tamaño y forma más uniformes de las partículas de tóner. Las formas más pequeñas y uniformes permiten una reproducción del color más precisa y un uso más eficiente del tóner.
El tóner se puede quitar de la piel y de la ropa con agua fría. El agua caliente o tibia ablanda el tóner y hace que se adhiera en su lugar. El tóner adherido a la piel eventualmente desaparece o se puede eliminar parcialmente con un limpiador de manos abrasivo. Por lo general, el tóner adherido a la ropa no se puede eliminar. El tóner sin fundir se limpia fácilmente de la mayoría de las prendas que se pueden lavar con agua. Debido a que el tóner es una cera o un polvo plástico con una temperatura de fusión baja, debe mantenerse frío mientras se limpia.
Las partículas de tóner tienen propiedades electrostáticas por diseño y pueden desarrollar cargas eléctricas estáticas cuando rozan otras partículas, objetos o el interior de sistemas de transporte y mangueras de aspiradoras. Debido a esto y al pequeño tamaño de las partículas, el tóner no se debe aspirar con una aspiradora doméstica convencional . En teoría, la descarga estática de partículas de tóner cargadas puede encender el polvo [8] en la bolsa de la aspiradora o crear una pequeña explosión si hay suficiente tóner en el aire. Las partículas de tóner son tan finas que las bolsas de filtro de las aspiradoras domésticas no las filtran bien y pueden volar a través del motor de la aspiradora hacia la habitación. También pueden provocar sobrecalentamiento al obstruir el filtro del motor y cortocircuito por su conductividad eléctrica (carbón, hierro) al fundirse en el interior del motor. [9]
Si se derrama tóner en la impresora láser o fotocopiadora, es posible que se necesite un tipo especial de aspiradora con una manguera conductora de electricidad y un filtro de alta eficiencia ( HEPA ) para una limpieza eficaz. Se denominan aspiradoras seguras contra descargas electrostáticas (ESD) o aspiradoras de tóner. Se deben utilizar aspiradoras equipadas con filtro HEPA similares para limpiar derrames de tóner más grandes.
Muhle et al. (1991) informaron que las respuestas al tóner de copia inhalado crónicamente, un polvo plástico pigmentado con negro de humo, dióxido de titanio y sílice, también eran cualitativamente similares al dióxido de titanio y al escape de diesel . [10]
El negro de carbón , uno de los componentes del tóner, está clasificado como "posiblemente cancerígeno" ( Grupo 2B ) por la IARC .
Como polvo fino, el tóner puede permanecer suspendido en el aire durante algún tiempo y se considera que tiene efectos para la salud comparables a los del polvo inerte . Puede resultar irritante para personas con afecciones respiratorias como asma o bronquitis . Tras estudios sobre bacterias en la década de 1970 que plantearon preocupaciones sobre los efectos en la salud resultantes del pirrol , un contaminante creado durante la fabricación del negro de humo utilizado en el tóner negro, se cambiaron los procesos de fabricación para eliminar el pirrol del producto terminado.
Una investigación de la Universidad Tecnológica de Queensland ha indicado que algunas impresoras láser emiten partículas submicrométricas que en otros estudios ambientales se han asociado con enfermedades respiratorias . [11]
Un estudio de la Universidad de Rostock ha descubierto que las partículas microscópicas del tóner son cancerígenas, similares al amianto. Varios técnicos que trabajaban diariamente con impresoras y fotocopiadoras fueron observados durante varios años. Mostraron un aumento de los problemas pulmonares. [12] Esto confirma una investigación anterior publicada en 2006. [13]
Una investigación realizada en la Universidad de Harvard ha demostrado que, durante la impresión, las impresoras láser y los dispositivos multifunción que utilizan tóner liberan al aire nanopartículas de óxido metálico (definidas como de 100 nanómetros y menos, por lo tanto, de 0,1 micrómetros y menos). Estas máquinas utilizan partículas de tóner que tienen un promedio de 20 micrómetros de diámetro total, pero las superficies de las partículas de tóner contienen innumerables nanopartículas diminutas de óxido metálico. [14] Estas nanopartículas ultrapequeñas de óxido metálico son altamente bioactivas y podrían causar daño a los pulmones y también a otras partes del cuerpo, dado que las partículas de 0,1 micrómetros y más pequeñas pueden atravesar las membranas biológicas (incluidos los alvéolos pulmonares), obteniendo así acceso a todos órganos a través de la circulación sanguínea. [15] Esta sigue siendo un área de investigación activa, con muchas lagunas de conocimiento. [16] [17]
El contenedor de tóner puede ser un paquete simple, para almacenamiento y transporte de tóner, o además, un componente consumible de la impresora. La forma más común de consumir tóner es con un cartucho de tóner (o tóner láser ), como material de oficina de una impresora láser o fotocopiadora.
Varios fabricantes de tóner ofrecen tóner en cantidades al por mayor. Normalmente, el tóner suelto a granel se vende en barriles o bolsas de 10 kg (22 libras).
Luego, una variedad de industrias utilizan el tóner para proporcionar a los consumidores un cartucho de tóner láser terminado.
Los fabricantes de equipos originales como HP y Canon , así como los fabricantes de cartuchos de tóner compatibles, utilizan el tóner en el proceso de fabricación de un cartucho OEM nuevo. Los remanufacturadores [18] de cartuchos de tóner utilizan el tóner a granel en el proceso de creación de cartuchos de tóner remanufacturados. Otras empresas utilizan el tóner para proporcionar un servicio de recarga de tóner .
La mayoría de los cartuchos de tóner están disponibles para el consumidor medio a través de puntos de venta u operaciones de remanufactura locales. Los cartuchos de tóner remanufacturados y recargados generalmente se ofrecen a un costo menor que los cartuchos de tóner originales, ya sea que hayan sido completamente remanufacturados y luego recargados con tóner (el método más óptimo) o simplemente recargados con tóner (el método menos óptimo).
La mayoría de los fabricantes practican el reciclaje del tóner residual preconsumo. La clasificación del tóner según la distribución de tamaño deseada produce rechazos fuera de tamaño, pero estos se convierten en materias primas valiosas para la operación de composición y se reciclan de esta manera. El tóner residual posconsumo aparece principalmente en la operación de limpieza de la máquina de impresión fotográfica. En las primeras impresoras, entre el 20 y el 25% del tóner alimentado terminaba en el sumidero del limpiador y se desechaba como residuo. La mejora de la eficiencia de las impresoras ha reducido este flujo de residuos a niveles más bajos, aunque en promedio todavía se desperdicia el 13% del tóner de cada cartucho. [19] Algunos diseños de impresoras han intentado desviar este tóner residual al depósito de tóner virgen para su reutilización directa en la impresora; Estos intentos han tenido un éxito desigual ya que la composición del tóner cambiará al gastar fusibles mientras retiene las partículas de revelador. Se han realizado algunas consideraciones y menos intentos de la industria para recuperar el tóner residual limpiándolo y "remanufacturado".
La mayor parte del tóner se destina a las páginas impresas, una gran fracción de las cuales finalmente se recicla en operaciones de recuperación y reciclaje de papel. La eliminación del tóner de la pulpa no es fácil y se han descrito formulaciones de tóner para facilitar este paso. [20] Se han informado resinas de tóner hidrolizables, solubles en agua y cáusticas, pero no parecen gozar de una aplicación generalizada. La mayoría de las instalaciones de reciclaje de papel mezclan tóner con otros materiales de desecho, como tintas y resinas, formando un lodo sin uso comercial. [ cita necesaria ]
Dado que el tóner consta de varios copolímeros y es un material a base de carbono, puede utilizarse como modificador útil para la industria del asfalto. Se ha demostrado que la inclusión de tóner quemado sobrante mejora significativamente las propiedades reológicas y mecánicas del aglomerante asfáltico. Una aplicación de este tipo puede considerarse una alternativa respetuosa con el medio ambiente para evitar la contaminación del suelo debido al vertido de tóner residual en vertederos. [21] Agregar tóner residual al aglutinante asfáltico y a la mezcla disminuye la temperatura de transición vítrea del aglutinante y, mientras tanto, también aumenta la temperatura de cristalización. [22] [23]
