토너

Toner
이 기사는 인쇄 소모품에 관한 것이다.화장품은 토너(피부 관리)를 참조하십시오.헤어제품은 헤어토너를 참조하십시오.성은 토너(성)를 참조하십시오.
블랙 토너 용기
컬러 토너 용기

토너란 일반적으로 토너 카트리지를 통해 종이에 인쇄된 텍스트와 이미지를 형성하기 위해 레이저 프린터와 복사기에 사용되는 파우더 혼합물이다.대부분 과립 플라스틱, 초기 혼합물은 탄소 분말과 산화철만을 첨가했지만, 그 이후 혼합물은 폴리프로필렌, 훈증 실리카, 트리보전화를 위한 다양한 미네랄을 함유하여 개발되었다.[1]식물 유래 플라스틱을 사용한 토너도 석유 플라스틱의 대안으로 존재한다.[2]토너 입자는 퓨저의 열에 의해 녹아서 용지에 접착된다.

이전의 복사기에서는, 이 저가의 카본 토너를 사용자가 병에 담아 기계의[citation needed] 저장소에 부었다.이후 복사기와 1984년 첫 번째 Hewlett-Packard LaserJet의 레이저 프린터는 밀봉된 토너 카트리지에서 직접 공급된다.[3]

컬러 복사기 및 프린터에 사용되는 레이저 토너 카트리지에는 청록색, 자홍색, 노란색 및 검은색(CMYK) 세트가 들어 있어 혼합하여 매우 큰 컬러 게이머트가 생성될 수 있다.

구성, 크기 및 제조

사용되는 특정 폴리머는 제조업체에 따라 다르지만 스티렌 아크릴 화합물, 폴리에스테르 수지, 스티렌 부타디엔 화합물 또는 몇 가지 다른 특수 폴리머가 될 수 있다.토너 제제는 제조업체마다, 그리고 심지어 기계마다 다르다.전형적으로 제형, 과립 크기, 녹는점이 가장 다양하다.

원래 토너의 입자 크기는 평균 14~16마이크로미터[4] 이상이었다.이론적으로 600dpi의 점 및 인쇄 형상의 완벽한 재현을 위해서는 약 5μm의 입자 크기가 필요하고 1200dpi에서는 약 3μm의 입자가 필요하다.[5]입자 크기를 더욱 줄여 분해능을 더욱 향상시키는 것은 에멀전-아그리게이션과 같은 신기술의 적용을 통해 개발되고 있다.[6]토너 제조업체는 프린터에 사용하기에 적합한 분말을 생산하기 위해 입자 크기 분배에 대한 품질 관리 표준을 유지한다.

토너는 전통적으로 성분을 혼합하고 슬래브를 만들어 에어제트밀링에 의해 분해되거나 펠릿 처리된 후 미세한 입자 크기 범위를 가진 분말로 변화시켜왔다.이 과정은 다양한 크기와 비구형 모양의 토너 과립을 야기한다.더 미세한 인쇄물을 얻기 위해, 일부 회사들은 분자 시약으로부터 토너 입자를 재배하기 위해 화학적 공정을 이용하고 있다.[7]이렇게 하면 토너 입자의 크기와 모양이 더 균일해진다.크기가 작고 균일한 모양은 보다 정확한 색 재현과 보다 효율적인 토너 사용을 가능하게 한다.

정리

토너는 차가운 물로 피부와 의복에서 씻어낼 수 있다.뜨겁거나 따뜻한 물은 토너를 부드럽게 하여 제자리에 접착되도록 한다.피부에 융접된 토너는 결국 마모되거나 연마성 손 세정제를 사용하여 부분적으로 제거할 수 있다.의복에 융합된 토너는 일반적으로 제거할 수 없다.사용하지 않은 토너는 대부분의 물세탁이 가능한 의복에서 쉽게 세척할 수 있다.토너는 녹는 온도가 낮은 왁스 또는 플라스틱 분말이기 때문에 청소하는 동안 차갑게 유지되어야 한다.

토너 입자는 설계상 정전기적 특성을 가지고 있으며, 다른 입자, 물체 또는 운송 시스템 및 진공청소기 호스의 내부와 마찰할 때 정전기 전하를 발생시킬 수 있다.이것과 작은 입자 크기 때문에, 토너는 기존의 가정용 진공 청소기로 진공 청소해서는 안 된다.이론적으로 충전된 토너 입자의 정전기 방전은 충분한 토너가 공기 중에 있을 경우 진공청소기 가방에서 먼지를[8] 점화시키거나 작은 폭발을 일으킬 수 있다.토너 입자는 가정용 진공청소기 필터 백에 의해 여과되지 않을 정도로 미세하며 진공 모터를 통해 실내로 불어 넣을 수 있다.그래서 모터 내부에서 용해될 때 전기 전도성(탄소, 철)에 의해 모터 필터와 단락을 막음으로써 과열을 일으킬 수도 있다.[9]

토너가 레이저 프린터로 유출될 경우 효과적인 청소를 위해 전기 전도성 호스와 고효율(HEPA) 필터를 갖춘 특별한 유형의 진공청소기가 필요할 수 있다.이를 정전기 방전 안전(ESD-safe) 또는 토너 진공이라고 한다.유사한 HEPA 필터 장착 진공 청소기를 대형 토너 유출 청소용으로 사용해야 한다.

건강 위험

참고 항목: 레이저_인쇄 § 호흡기 건강 위험

Muhle 외 연구진(1991)은 탄소 블랙, 이산화티타늄, 실리카로 색소화된 플라스틱 먼지인 만성 흡입식 카피토너에 대한 반응도 이산화티타늄과 디젤 배기가스와 질적으로 유사하다고 보고했다.[10]

토너의 성분 중 하나인 카본 블랙은 IARC에 의해 "발암 가능성이 있는" (그룹 2B)로 분류된다.

미세 분말로서 토너는 공기 중에 일정 기간 동안 매달려 있을 수 있으며, 불활성 먼지에 버금가는 건강 효과가 있는 것으로 평가된다.천식이나 기관지염 등 호흡기 질환이 있는 사람에게는 자극이 될 수 있다.1970년대 블랙토너에 사용된 카본블랙의 제조 과정에서 발생하는 오염물질인 피롤로 인한 건강영향에 대한 우려가 제기된 박테리아에 대한 연구에 이어 완제품에서 피롤을 제거하기 위해 제조공정을 변경했다.

퀸즐랜드 공과대학의 연구에 따르면 일부 레이저 프린터는 호흡기 질환과 관련된 다른 환경 연구와 관련된 서브마이크로미터 입자를 방출한다고 한다.[11]

로스토크 대학교의 한 연구에서 토너에 들어있는 미세한 입자들이 석면과 유사한 발암성인 것으로 밝혀졌다.프린터와 복사기를 매일같이 다루어 온 기술자 몇 명이 몇 년 동안 관찰되었다.그들은 폐 질환이 증가하는 것을 보여주었다.[12]이것은 2006년에 발표된 이전의 연구결과를 확인시켜 준다.[13]

하버드 대학의 연구는 인쇄하는 동안 금속 산화 나노 입자 (100 나노미터 이하, 따라서 0.1 마이크로미터 이하로 정의됨)가 토너 기반 레이저 프린터와 다기능 장치에서 공기 중으로 방출된다는 것을 보여주었다.이 기계들은 전체 지름이 평균 20마이크로미터인 토너 입자를 사용하지만, 토너 입자의 표면은 그 자체로 수많은 작은 금속 산화 나노 입자를 운반한다.[14]이러한 초소형 금속 산화 나노입자는 생체 활성도가 높으며 0.1마이크로미터 이하의 입자가 생물학적 막(폐색포함)을 가로지를 수 있어 혈액순환을 통해 모든 장기에 접근할 수 있다는 점에서 폐와 몸의 다른 곳에도 해를 끼칠 수 있다.[15]이곳은 지식 격차가 많은 활발한 연구 영역으로 남아 있다.[16][17]

포장

토너 카트리지는 토너 용기의 일종으로, 프린터의 소모성 부품이기도 하다.
추가 정보:토너 카트리지

토너 용기는 토너 보관 및 운송을 위한 간단한 팩 또는 프린터의 소모품 구성품이 될 수 있다.토너를 소비하는 가장 일반적인 방법은 레이저 프린터의 사무용품으로 토너 카트리지(또는 레이저 토너)를 사용하는 것이다.

재포장

추가 정보:토너 리필

몇몇 토너 제조업체는 토너를 도매로 공급한다.일반적으로 헐거운 토너는 배럴 또는 10kg(22파운드) 봉투로 판매된다.

토너는 소비자들에게 완성된 레이저 토너 카트리지를 제공하기 위해 다양한 산업에서 사용된다.

HP, 캐논과 같은 오리지널 장비 제조업체와 호환 가능한 토너 카트리지 제조업체는 새로운 OEM 카트리지를 제조하는 과정에서 토너를 사용한다.토너 카트리지의 재제조자는[18] 재제조된 토너 카트리지를 만드는 과정에서 벌크토너를 사용한다.다른 회사들은 토너 리필 서비스를 제공하기 위해 토너를 사용한다.

대부분의 토너 카트리지는 소매점이나 현지 재제조 작업을 통해 일반 소비자에게 제공된다.일반적으로 재제조 및 재충전된 토너 카트리지는 완전히 재제조하여 토너로 재충전(최적성이 높은 방법)하거나 토너로 재충전(최적성이 낮은 방법)한 경우보다 저렴한 비용으로 제공된다.

환경적 고려사항

대부분의 제조업체는 사전 소비자 폐토너 재활용을 시행하고 있다.토너를 원하는 크기 분포로 분류하면 크기가 맞지 않는 리젝트가 생성되지만, 이는 복합작업에 유용한 공급재가 되어 이러한 방식으로 재활용된다.포스트 컨슈머 폐토너는 주로 사진인쇄기 청소작업에 등장한다.초기 프린터의 경우, 20-25%의 공급 토너가 깨끗한 통에 들어가 폐기물로 버려질 것이다.각 카트리지의 토너 중 평균 13%가 여전히 낭비되고 있지만 프린터 효율 개선으로 인해 이러한 폐기물 흐름이 감소하였다.[19]일부 프린터 설계는 이 폐토너를 프린터에서 직접 재사용하기 위해 버진 토너 저장소로 다시 돌리려고 시도했다. 이러한 시도들은 개발자 입자를 유지하면서 용해물을 소모함으로써 토너의 구성이 변경됨에 따라 혼합된 성공에 도달했다.폐토너를 세척하고 "제조"하여 재활용하려는 일부 고려사항과 업계의 시도도 줄어들었다.

대부분의 토너는 인쇄된 페이지로 이동하는데, 그 중 상당 부분이 종이의 회수 및 재활용 작업에서 재활용된다.펄프에서 토너를 제거하는 것은 쉽지 않으며, 이 단계를 완화하기 위한 토너 제형이 보고되었다.[20]가수분해성, 수용성, 가성성 용해성 토너 레진이 보고되었지만 널리 사용되는 것으로 보이지는 않는다.대부분의 종이 재활용 시설은 토너를 잉크, 레진 등 다른 폐자재와 혼합하여 상업적 용도가 없는 슬러지로 만든다.

토너 개조 아스팔트 바인더

토너는 여러 복합체로 구성돼 있고 탄소 기반 소재인 만큼 아스팔트 산업에 유용한 수식어로 활용할 수 있다.왼쪽 위에 탄 토너를 포함하면 아스팔트 바인더의 역학적, 기계적 특성이 크게 개선되는 것으로 나타났다.이 같은 용도는 폐토너 매립으로 인한 토양오염을 방지하기 위한 친환경 대안으로 배치할 수 있다.[21]아스팔트 바인더와 혼합물에 폐토너를 첨가하면 바인더의 유리 전환 온도가 낮아지는 동시에 결정화 온도도 높아진다.[22][23]

참조

  1. ^ Simmons, Lee. "Inside Laser Printer Toner: Wax, Static, Lots of Plastic". WIRED.
  2. ^ . The US Environmental Protection Agency https://rechargermag.com/articles/67765/. {{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)[영구적 데드링크]
  3. ^ "HP Virtual Museum: Hewlett-Packard LaserJet printer, 1984". Hp.com. Retrieved 28 January 2016.
  4. ^ Nakamura, Y.; Kutsuwada, N. (October 1–5, 1989). "Direct measurement of toner particle size". Industry Applications Society Annual Meeting, 1989. pp. 2239–2242. doi:10.1109/IAS.1989.96951.
  5. ^ Ataeefard, Maryam (5 September 2013). "Production of carbon black acrylic composite as an electrophotographic toner using emulsion aggregation method: Investigation the effect of agitation rate". Composites: Par B. 64 (64): 78–83. doi:10.1016/j.compositesb.2013.08.076.
  6. ^ Mahabadi, Hadi; Stocum, Anne (2006-08-01). "Xerox's Emulsion Aggregation Toner – An Environmentally Friendly Technology" (PDF). Xerox. Archived from the original (PDF) on 2007-09-28. Retrieved 2007-08-03.
  7. ^ "Chemically Prepared Toner" (PDF). Galliford Consulting. 2006. Archived from the original (PDF) on 2006-10-15.
  8. ^ Robert Zalosh (2009). "Dust Explosion Fundamentals: Ignition Criteria and Pressure Development" (PDF). National Fire Prevention Association. pp. 7, 8.
  9. ^ "Step By Step 16 - Preventative Maintenance". Dan's Data.
  10. ^ "11.6 metals" (PDF).
  11. ^ Morawska, Lidia; He, Congrong; Taplin, Len (2007-07-10). "Particle Emission Characteristics of Office Printers" (PDF). International Laboratory for Air Quality and Health (Queensland University of Technology); Queensland Department of Public Works. SF Gate. pp. 1–7. Retrieved 2007-08-03.
  12. ^ "Laut Studie kann Tonerstaub Krebs verursachen" [Toner dust can cause cancer, according to study]. Berliner Morgenpost (in German). Retrieved 2017-08-06.
  13. ^ Ewers, U.; Nowak, D. (2006). "Gesundheitsschäden und Erkrankungen durch Emissionen aus Laserdruckern und Kopiergeräten?" [Health hazards caused by emissions of laser printers and copiers?] (PDF). Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft (in German). Dusseldorf: Springer. 66 (5): 203–210. ISSN 0949-8036.
  14. ^ 파월, 앨빈하버드 찬스쿨에서 나노 안전은 작은 관심사가 아니다(2018년 10월 24일 필립 드모크리투와의 인터뷰).https://news.harvard.edu/gazette/story/2018/10/at-harvard-chan-school-nano-safety-is-no-small-concern/ 2020년 2월 6일 접속.
  15. ^ 피렐라, 산드라 V 등레이저 프린터에서 방출되는 공학적 나노입자: 소비자 사용 중 나노 사용 가능 제품의 건강 영향 수량화3D 인쇄/중독 제조의 잠재적 급성 및 만성 노출 수량화(2018년 10월 9일 컨퍼런스 프레젠테이션)https://www.nano.gov/sites/default/files/achievements/Pirela_1.pdf 2020년 2월 6일 접속.
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  20. ^ 키텔버거, 스티브 앤 사키판테, 게리노 "쉽게 탈색할 수 있는 토너:작은 제분소를 위한 속임수 문제에 대한 해결책"펄프 & 페이퍼 캐나다. 104:5, (2003) 페이지 37.
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  22. ^ 노타니, M. A., 모하다다 네자드, F., 피니, E. H. & 하지카리미, P. (2019)토너 개조 아스팔트 바인더의 저온 성능운송 엔지니어링 저널, 파트 B: 포장, 145(3), 04019022.
  23. ^ 노타니, M.A., 모하다다 네자드, F., 호다이, A. & 하지카리미, P. (2018)선형 진폭 스위프 테스트를 사용하여 토너로 수정된 아스팔트 바인더의 피로 저항 평가도로 재료 및 포장 설계, 1-14.

외부 링크