Inovace v tonerových kazetách: Nové materiály a technologie

Při pořizování nové tiskárny je zapotřebí zvážit několik zásadních bodů. Jak často budete tiskárnu používat? Jaké by měla mít rozměry? Co vše by měla umět? A jaké náplně do ní budete pořizovat? Do kanceláří i pro častý domácí tisk je vhodná laserová tiskárna, do níž se vkládají jako náplně tonery. V následujícím článku si vysvětlíme, jaké typy tonerů rozlišujeme, jaké jsou jejich výhody i nevýhody a kam se výroba tonerů za dobu jejich existence vyvinula.

Jak fungují laserové tiskárny

Vedle inkoustových tiskáren jsou laserové tiskárny nejčastěji pořizované do domácností a především do kanceláří, protože jsou velmi rychlé a náklady na tisk jsou nižší než u inkoustových tiskáren. Princip jejich fungování je však poměrně složitý. 

Pro tisk totiž laserová tiskárna využívá laserové paprsky. Na list papíru se u laserových tiskáren nepřenáší inkoust, ale černý tiskařský prášek, tedy tzv. toner, který se zapéká. Uvnitř tiskárny se pak může nacházet selenový válec, který při osvitu laserovým paprskem mění elektrický náboj. Toner se po osvitu požadovaného obrazu přenese na papír a následně projde přes zažehlovací válec, kde se zapeče a vytvrdí.

Laserové tiskárny nabízejí vysokou rychlost tisku, vyšší kvalitu tisku i oboustranný tisk, ale nehodí se například pro tisk fotografií. Jsou proto často využívány především v kancelářích a velkých firmách, které potřebují, aby tiskárna zvládla velkoobjemový tisk. Nevýhodou při pořízení laserové tiskárny může být vysoká cena originálních tonerů i vyšší náklady na případné servisní opravy, protože je při čištění zapotřebí rozebrat celou laserovou jednotku.

Co je toner

Toner může být černý nebo barevný prášek, který laserová tiskárna přesně přenáší za pomoci elektrického pole a laserového paprsku na fotocitlivý válec a z něj na papír. Tím na papíře vzniká obraz. Tonerový prášek je suchá jemná směs plastových částic, uhlíku a barviv. 

Jednou z největších výhod tohoto způsobu tisku je, že tonery do tiskáren v porovnání s inkoustem drží a nezasychají. Náplň vám proto vydrží, dokud ji nevypotřebujete, což je většinou dáno počtem stran k vytištění. 

Barevný vs. černobílý tisk

Při výběru laserové tiskárny je zapotřebí zvážit, zda budete tisknout jen černobíle, což bývá především v kancelářích zvykem, nebo požadujete i barevný tisk. V prvním případě stačí pouze černý toner, který je součástí každé laserové tiskárny.

U barevných tiskáren se kromě černého toneru používá ještě azurový, purpurový a žlutý toner, jejichž pomocí se skládají všechny ostatní barevné odstíny. Jedná se o barevný model CMYK (Cyan jako azurová, Magenta jako purpurová, Yellow jako žlutá a Key jako klíčová černá).

Tonerová kazeta

Toner je současně zkrácený výraz pro tonerovou kazetu, tedy náplň do laserové tiskárny, která obsahuje tonerový prášek. Její součástí dále může být bubnová jednotka, která je zodpovědná za přenos toneru na papír, a dále čepele, které slouží k rozdělování a čištění toneru v kazetě. Ke sledování hladiny toneru slouží čipy a snímače. Ty současně komunikují s tiskárnou, aby poskytovaly aktualizace a informace o stavu tonerové kazety.

Historie tonerových kazet

Tonerové kazety za dobu své existence urazily dlouhou cestu. Technologie se neustále vyvíjí a s tím i tiskařský průmysl. Inovace a nové trendy v oblasti tisku se soustředí nejen na zvýšení rychlosti a snížení nákladů na tisk, ale především na udržitelnost a s tím související ekologičnost.

Počátky xerografie

Ke vzniku laserové tiskárny přispěl vynález xerografie, za nímž stál v roce 1938 Chester Carlson. Xerografie byla známá také jako elektrofotografie, tedy jakýsi elektrostatický proces suchého kopírování, který se používal při výrobě netištěných knih a při zhotovování kancelářských kopií.

První tiskárny, které používaly právě xerografii a první tonery, byly na obsluhu velice náročné. Vzhledem k chemickému složení prvních používaných tonerů (uhlík, plastový polymer a oxid železitý) byla manipulace s látkou nebezpečná, protože je vysoce hořlavá. Navíc hrozilo její vdechnutí. Složení dnešních tonerových kazet je až na několik vylepšení prakticky stejné.

Přečtěte si také náš článek: Historie tisku knih: Od Gutenberga po současnost

První tonerová kazeta

Tonerová kazeta, kterou známe dnes, vznikla s tiskárnou HP LaserJet. Všechny součásti tiskárny HP LaserJet, které by vyžadovaly servis, byly zahrnuty do jedné nádoby. Obsah kontejneru se tak skládal ze sběrače odpadního toneru, nádoby na toner, válce, vyvolávače a zásobníku. Z těchto vyměnitelných položek se tedy stala „tonerová kazeta“. 

Uživatelsky byla tato inovace vstřícná. Pokud bylo zapotřebí kazetu vyměnit, nebylo oproti dřívějšku nutné volat technika, kdykoli došel toner. Nový systém navíc odstranil riziko výbuchu prachu a dýchacích potíží způsobených suspendovanými částicemi toneru ve vzduchu.

Další výrobci tiskáren se touto tiskárnou inspirovali. Někteří však nedávali všechny vyměnitelné součásti do jednoho kontejneru, ale zajistili, aby uživatelé i přesto mohli snadno vyměnit toner sami bez pomoci technika.

Typy tonerových kazet

Existuje několik typů tonerových kazet. Při výběru vhodné tiskárny tak zvažte jejich výhody a nevýhody. 

Tonerové kazety OEM

Zkratka OEM znamená „Original Equipment Manufacturer“ (výrobce originálního vybavení) a je vyrobena společností, která vyrobila danou tiskárnu. Mají obvykle nízkou poruchovost a nabízejí vysoce kvalitní výstup. Společnosti vyrábějící originální tonerové kazety do svých tiskáren doporučují pro tisk použít vždy originální kazety určené pro konkrétní tiskárnu.

Originální tonery od výrobců tiskáren tedy nabízejí maximální kvalitu a kompatibilitu. Náklady na jejich pořízení jsou však vyšší. U starších modelů laserových tiskáren se pak může stát, že originální toner se již nevyrábí, nebo je problém jej sehnat. 

Kompatibilní nebo alternativní tonerové kazety

Kompatibilní kazety jsou vyrobeny jiným výrobcem, většinou třetí stranou, za použití nových kompatibilních dílů a lze je použít v různých modelech tiskáren. Alternativní či kompatibilní tonery jsou často levnější a bývají kompatibilní i se staršími tiskárnami. Další výhodou je srovnatelná kvalita tisku.

Některé společnosti už nabízejí i kvalitní alternativní tonery, které jsou levnější než tonery originální. I tak je ale zapotřebí sledovat, zda jsou s vaším typem tiskárny kompatibilní.

Repasované tonerové kazety

Repasované nebo recyklované tonerové kazety jsou použité kazety OEM, které byly rozebrány, důkladně vyčištěny, znovu naplněny a otestovány pro opětovné použití. Jsou šetrné k životnímu prostředí a cenově dostupnější. 

Repasovaná kazeta by však měla být vždy přečipována. Starý čip by totiž mohl ovlivnit sledování počtu tiskových úloh a stav toneru.

Opětovně plněné tonerové kazety

Jedná se o takové tonerové kazety, které byly po vypotřebování znovu naplněny tonerem. Neprovádí se však žádná kontrola zařízení a části kazet nejsou vyměněny. Tisk tak může být časem nekvalitní, navíc barva může z kazety při nesprávném doplňování vytéct a v nejhorším případě poškodit celé zařízení.

Inovace v tonerových kazetách

Stejně jako v jiných oblastech se i tisk na laserových tiskárnách za pomoci tonerových kazet neustále vyvíjí s cílem zlepšit celkový výkon tiskáren, kvalitu tisku, snížit náklady na tisk a minimalizovat ekologický dopad. Inovace tak probíhají především v následujících oblastech:

Ekologické materiály a recyklace

Výrobci se snaží stále více používat recyklované plasty a další recyklovatelné materiály pro výrobu tonerových kazet, aby snížili množství odpadu. Většina společností zabývající se výrobou tiskáren a tonerových kazet pak ze stejného důvodu nabízí tzv. programy zpětného odběru, kde mohou zákazníci vracet použité kazety k recyklaci.

Zlepšení kvality tisku

Společnosti zabývající se výrobou laserových tiskáren kladou důraz na vývoj nových tonerových formulací. Některé moderní tonery tak mají vylepšené složení, které umožňuje ostřejší a jasnější tisk. Tonerový prášek pak disponuje lepší přilnavostí na papír, čímž se sníží riziko rozmazání.

Už dnes existují i nanočásticové tonery. Ty pro tisk využívají nanočástice, které umožňují jemnější tisk s vyšším rozlišením. Přesnější kontrola distribuce částic navíc vede k menšímu plýtvání tonerem. Toner s nanočásticemi se taví při nižších teplotách, čímž se snižuje spotřeba energie potřebná k tisku. 

Tonery s nanočásticemi představují významný pokrok v technologii tisku, který kombinuje vyšší výkon s ekologickými výhodami. Tento způsob tisku je pak díky většímu rozlišení i barevnosti vhodný i pro tisk fotografií. Ne všechny laserové tiskárny jsou však navrženy pro použití toneru s nanočásticemi. 

Úspora energie a nákladů

Dalším aspektem, na který výrobci při výzkumu nových technologií myslí, je snižování spotřeby energie během tisku. Využívají například stacionární tiskovou hlavu, která snižuje spotřebu energie a zvyšuje rychlost tisku. Důraz se klade i na vznik tzv. nízkotavných tonerů. Tyto tonery vyžadují nižší teplotu pro fixaci na papír, což vede k nižší spotřebě energie.

Zvýšená kapacita a životnost kazet

Vývoj nových tonerových kazet s vyšší kapacitou toneru umožňuje tisknout více stránek na jednu kazetu. To samozřejmě snižuje frekvenci výměny kazety a s tím spojené náklady. Současně se výrobci soustředí na zlepšení mechanismů uvnitř kazet. Nové konstrukce kazet totiž zajišťují rovnoměrnější distribuci toneru, a tedy jeho delší životnost.

Integrace chytrých technologií

Tonerové kazety často obsahují čipy a snímače, které monitorují stav toneru a umožňují přesné sledování zbývajícího množství toneru. To pomáhá optimalizovat výměnu toneru a snižovat plýtvání. Některé tiskárny a tonerové kazety mohou být propojeny s internetem, což umožňuje vzdálené monitorování a správu zásob toneru.

Ekologický dopad tonerových kazet

Největší nevýhodou tonerových kazet je pravděpodobně jejich ekologický dopad. Původně se totiž tonerové kazety pouze vyhazovaly a odvážely na skládky. Na skládkách se tak vyskytuje zhruba 70 až 80 % použitých tonerových kazet, což představuje asi 350 milionů tonerových kazet ročně. Tonerová kazeta je téměř biologicky nerozložitelná. Pro představu by trvalo zhruba 1000 let, než by se kazeta uložená na skládce rozložila.

Tonerové kazety tak s tím, jak jejich výroba každoročně stoupá, představují obrovskou hrozbu pro životní prostředí. Celosvětově se recykluje pouze 20 až 30 procent tonerových kazet. 

Recyklace tonerových kazet

Tonerové kazety není možné vyhazovat do běžného směsného odpadu, protože to může mít velmi negativní dopad na životní prostředí. Teoreticky spadají pod elektroodpad, ale protože zbytky tonerového prášku dokážou znehodnotit celý obsah kontejneru, v praxi byste je do nádob na elektroodpad vyhazovat neměli. Zbývá tedy odevzdání ve sběrném dvoře, anebo ještě lépe v obchodě s elektrem. 

Většina společností, které vyrábějí tonerové kazety, dnes nabízí většinou bezplatný, snadný a především ekologický způsob recyklace prázdných kazet. Renovovaná nebo repasovaná tisková kazeta je odborně rozebrána, zkontrolována, vyčištěna a následně naplněna novým tonerovým práškem nebo inkoustem. 

Na trhu jsou již dnes k dostání také tzv. láhve na tonerové kazety, které umožňují opět naplnit prázdnou tonerovou kazetu. Nové tonerové kazety jsou totiž drahé a nemalou část jejich ceny tvoří tzv. plastové tělo, které tak můžete znovu naplnit. Repasované tonerové kazety tak snižují náklady o 50 procent.

Přečtěte si také náš článek: Trendy v 3D tisku pro rok 2024

Je pravděpodobné, že s dalším technologickým pokrokem budou při utváření budoucnosti tisku hrát významnou roli tonerové kazety a především nanočásticové tonery. V té bude i nadále kladen důraz především na udržitelnost a ekologičnost tisku, ale také na kvalitu a rychlost tisku, výši nákladů, kompatibilitu a zapojení dalších inteligentních funkcí.