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El tóner es una mezcla de polvos que se utiliza en las impresoras láser y fotocopiadoras para formar el texto y las imágenes sobre el papel, en general a través de un cartucho de tóner . En su mayoría son plásticos granulados, las primeras mezclas añadían únicamente polvo de carbono y óxido de hierro ; ahora existen mezclas que contienen polipropileno , sílice pirogénica y varios minerales para la triboelectrificación . ^[1] También existe el tóner que utiliza plástico de origen vegetal como alternativa al plástico derivado del petróleo . ^[2] Las partículas de tóner se funden por el calor del fusor y, por tanto, quedan adheridas al papel.

En las primeras fotocopiadoras, el usuario vertía este tóner de carbono de bajo coste desde una botella en un depósito de la máquina ^{[ cita requerida ]} . Las fotocopiadoras posteriores y las impresoras láser, a partir 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 fórmulas de tóner varían de un fabricante a otro e incluso de una máquina a otra. Normalmente, la fórmula, el tamaño de los gránulos y el punto de fusión son los que más varían.

Originalmente, el tamaño de partícula del tóner era en promedio de 14 a 16 micrómetros ^[4] o mayor. Teóricamente, para la reproducción perfecta de puntos y características de impresión a 600 dpi, se requiere un tamaño de partícula de aproximadamente 5 μm y, a 1200 dpi, se requiere aproximadamente 3 μm ^[5] . Se están desarrollando reducciones adicionales en el tamaño de partícula que producen mejoras adicionales en la resolución mediante la aplicación de nuevas tecnologías como la agregación por emulsión ^[6] . Los fabricantes de tóner mantienen un estándar de control de calidad para la distribución del tamaño de partícula con el fin de producir un polvo adecuado para su uso en sus impresoras.

Tradicionalmente, el tóner se fabricaba combinando los ingredientes y creando una placa que se rompía o 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 con tamaños variables y formas asféricas. Para obtener una impresión más fina, algunas empresas están utilizando un proceso químico para hacer crecer partículas de tóner a partir de reactivos moleculares. ^[7] Esto da como resultado un tamaño y formas más uniformes de partículas de tóner. Las formas más pequeñas y uniformes permiten una reproducción más precisa del color y un uso más eficiente del tóner.

El tóner se puede lavar de la piel y las prendas con agua fría. El agua caliente o tibia ablanda el tóner, lo que hace que se adhiera en su lugar. El tóner que se adhiere a la piel con el tiempo se desgasta o se puede quitar parcialmente con un limpiador de manos abrasivo. El tóner que se adhiere a la ropa generalmente no se puede quitar. El tóner que no se adhiere se limpia fácilmente de la mayoría de las prendas lavables con agua. Debido a que el tóner es una cera o un polvo plástico con una baja temperatura de fusión, debe mantenerse frío mientras se limpia.

Las partículas de tóner tienen propiedades electrostáticas por diseño y pueden desarrollar cargas electroestáticas cuando se frotan contra otras partículas, objetos o el interior de los sistemas de transporte y las mangueras de las aspiradoras. Debido a esto y al pequeño tamaño de las partículas, el tóner no debe aspirarse con una aspiradora doméstica convencional . La descarga estática de las partículas de tóner cargadas teóricamente 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 las filtran mal y pueden volar a través del motor de la aspiradora hacia la habitación. También pueden causar sobrecalentamiento al obstruir el filtro del motor y cortocircuito por su conductividad eléctrica (carbono, hierro) cuando se derriten dentro del motor. ^[9]

Si se derrama tóner en la impresora láser o fotocopiadora, puede ser necesario un tipo especial de aspiradora con una manguera conductora de electricidad y un filtro de alta eficiencia ( HEPA ) para una limpieza eficaz. Estas se denominan aspiradoras a prueba de descargas electrostáticas (ESD-safe) o aspiradoras de tóner. Se deben utilizar aspiradoras similares equipadas con filtro HEPA 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 carbón, dióxido de titanio y sílice, también fueron cualitativamente similares al dióxido de titanio y al escape de diésel . ^[10]

El negro de carbón , uno de los componentes del tóner, está clasificado como "posiblemente cancerígeno" ( Grupo 2B ) por la IARC .

El tóner, que es un polvo fino, puede permanecer suspendido en el aire durante un tiempo y se considera que tiene efectos sobre la salud comparables a los del polvo inerte . Puede ser irritante para personas con afecciones respiratorias como asma o bronquitis . A raíz de los estudios sobre bacterias realizados en la década de 1970 que plantearon inquietudes sobre los efectos sobre la salud resultantes del pirrol , un contaminante creado durante la fabricación del negro de carbón 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 se han asociado en otros estudios ambientales con enfermedades respiratorias . ^[11]

Un estudio de la Universidad de Rostock ha descubierto que las partículas microscópicas del tóner son cancerígenas, similares al amianto. Se observó a varios técnicos que trabajaban a diario con impresoras y fotocopiadoras durante varios años y mostraron un aumento de los problemas pulmonares. ^[12] Esto confirma una investigación previa publicada en 2006. ^[13]

Una investigación de 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 o menos, es decir, de 0,1 micrómetros o menos). Estas máquinas utilizan partículas de tóner que tienen un diámetro total medio de 20 micrómetros, pero las superficies de las partículas de tóner contienen innumerables nanopartículas diminutas de óxido metálico. ^[14] Estas nanopartículas de óxido metálico ultrapequeñas son altamente bioactivas y podrían causar daños a los pulmones y también a otras partes del cuerpo, dado que las partículas de 0,1 micrómetros o menos pueden atravesar las membranas biológicas (incluidos los alvéolos pulmonares), accediendo así a todos los órganos a través de la circulación sanguínea. ^[15] Este sigue siendo un área de investigación activa, con muchas lagunas de conocimiento. ^{[16] [17]}

El contenedor de tóner puede ser un simple envase, para almacenar y transportar el tóner, o, además, un componente consumible de la impresora. La forma más habitual 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).

El tóner es luego utilizado por diversas industrias 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 o de operaciones locales de remanufacturación. Los cartuchos de tóner remanufacturados y recargados suelen ofrecerse a un coste inferior al de los cartuchos de tóner originales, ya que han sido completamente remanufacturados y luego recargados con tóner (el método más óptimo) o solo recargados con tóner (el método menos óptimo).

La mayoría de los fabricantes practican el reciclaje de tóner residual preconsumo. La clasificación del tóner según la distribución de tamaño deseada produce desechos de tamaño fuera de lo normal, 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, hasta un 20 a 25% del tóner de alimentación terminaba en el cárter de limpieza y se descartaba como residuo. La mejora de la eficiencia de las impresoras ha reducido este flujo de residuos a niveles inferiores, aunque en promedio todavía se desperdicia un 13% del tóner de cada cartucho. ^[19] Algunos diseños de impresoras han intentado desviar este tóner residual hacia el 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 los fusibles mientras se retienen las partículas del revelador. Se han hecho algunas consideraciones y menos intentos de la industria para recuperar el tóner residual limpiándolo y "remanufacturándolo".

La mayor parte del tóner se destina a páginas impresas, una gran parte de las cuales 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 que facilitan este paso. ^[20] Se han descrito resinas de tóner hidrolizables, solubles en agua y solubles en cáusticos, pero no parecen tener una aplicación generalizada. La mayoría de las instalaciones de reciclaje de papel mezclan el tóner con otros materiales de desecho, como tintas y resinas, en un lodo sin uso comercial. ^{[ cita requerida ]}

Dado que el tóner está compuesto de varios copolímeros y es un material a base de carbono, se puede utilizar como un 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 aglutinante asfáltico. Esta aplicación se puede considerar como una alternativa respetuosa con el medio ambiente para evitar la contaminación del suelo debido al vertido de tóner residual. ^[21] La adición de tóner residual al aglutinante asfáltico y a la mezcla disminuye la temperatura de transición vítrea del aglutinante y, al mismo tiempo, aumenta también la temperatura de cristalización. ^{[22] [23]}

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• Fichas de datos de seguridad de materiales: Cartuchos de impresión HP LaserJet de Hewlett-Packard
• Partículas de tóner: control de la distribución del tamaño de las partículas y de su forma Archivado el 7 de enero de 2010 en Wayback Machine de Malvern Instruments