Toner: Die Evolution einer essenziellen Druckerkomponente

Laserdrucker und neuerdings auch LED-Drucker verwenden Toner. Toner ist eine pulverförmige Substanz, bestehend aus einer Mischung aus Kunststoffpartikeln, Kohlenstoff und Farbpigmenten. Farbdrucker verwenden in der Regel Toner in den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (Cyan, Magenta, Yellow, and blacK, oder CMYK). Über eine Trommel (auch Bildtrommel oder Imaging Unit genannt) wird der Toner auf das Papier übertragen. Ein faszinierender und komplexer Prozess, über den in einem zukünftigen Blogbeitrag mehr berichtet wird.

Auf den ersten Blick wirkt Toner nicht besonders aufregend: ein sehr feines, farbiges Pulver. Die Technologie ist etwa 50 Jahre alt und wurde im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt. Die ersten 30 Jahre der Laserdrucker waren einfacher, da alles in Schwarz-Weiß gedruckt wurde. Mit der Einführung von Farbe in den 1990er Jahren änderten sich die Tonerformulierungen durch die Zugabe von Farbpigmenten. Auch die Nachfrage nach höherer Auflösung und damit kleineren Partikeln wuchs, da Drucker für grafische Zwecke eingesetzt wurden.

Betrachtet man die jüngere Geschichte von Xerox, wurden mehrere Tonertypen entwickelt. Der DocuColor 12, eingeführt im Jahr 1999, verwendete noch mechanisch zermahlenen Toner. Die Fixiereinheiten dieser Geräte hatten zudem eine Ölkartusche mit Silikonöl, die eine Schicht auf die Fixierwalzen auftrug, um ein Anhaften des Toners zu verhindern. Dieser sogenannte „ölbenötigende, pulverisierte Toner“ wurde in Modellen wie den DocuColors 6060 und 8000 verwendet.

In den frühen 2000er Jahren führte Xerox EA-Toner ein, wobei EA für „Emulsion Aggregation“ steht. Bei der Emulsionsaggregation werden Tonerpartikel in einer Emulsion aus extrem kleinen Keimpunkten aufgebaut. Dies ermöglicht eine präzise Kontrolle über Größe, Form und Struktur der Partikel und führt zu einer viel gleichmäßigeren Verteilung der Partikelgröße. Xerox gibt an, dass dies zu einem deutlich geringeren Tonerverbrauch, weniger Energieverbrauch bei Produktion und Druck sowie schärferen Drucken (bis zu 2400 x 2400 dpi) führt. EA-Toner machte in den meisten Geräten eine separate Ölkartusche für die Fixiereinheit überflüssig. Mit Ausnahme der iGen (einer riesigen Produktionsmaschine) verwenden alle Geräte mit EA-Toner Fixiereinheiten, die kein Öl mehr benötigen. EA-Toner wurde in Geräten wie dem WorkCentre C2128 und dem DocuColor 3535 eingesetzt.

Der Nachfolger war EA-HG-Toner, wobei HG für „High Gloss“ oder „High Grade“ steht. Dieser Tonertyp enthält Additive, die den Drucken mehr Glanz verleihen als dem ursprünglichen EA-Toner. Auch die Farbformulierung ist leicht unterschiedlich. EA-HG wurde in Geräten wie dem DocuColor 250 sowie den WorkCentre 72xx- und 73xx-Serien verwendet. EA-HG ist teilweise mit EA-Toner kompatibel: Partikelgröße, elektrostatische Eigenschaften und Schmelztemperatur sind identisch, sodass Toner für den DocuColor 3535 theoretisch (bei angepasster Kartusche) in einem WorkCentre 7335 verwendet werden könnte und umgekehrt. Dies führt jedoch zu Unterschieden in Farbe und Glanzgrad.

Im Jahr 2008 wurden die ersten Geräte mit EA-Eco-Toner eingeführt. EA-Eco-Toner teilt die meisten Eigenschaften mit EA-HG-Toner, ist jedoch speziell so formuliert, dass er bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt. Dies führt dazu, dass Drucker mit EA-Eco-Toner weniger Energie verbrauchen, da die Fixiereinheit nicht so stark erhitzt werden muss. Auch die Lebensdauer der Fixiereinheit wird dadurch verlängert. Die Druckgeschwindigkeit von Geräten, die diesen Toner verwenden, ist deutlich höher, da die Abkühlung der Fixiereinheit (die bei jedem gedruckten Blatt Energie verliert) oft ein Engpass für die Geschwindigkeit ist. EA-HG- und EA-Eco-Toner sind nicht wirklich austauschbar: Partikelgröße, elektrostatische Eigenschaften und Farbformulierung sind gleich, aber aufgrund der unterschiedlichen Schmelztemperaturen wird EA-Eco-Toner in einer EA-HG-Maschine übermäßig glänzend. Umgekehrt haftet EA-HG-Toner in einer EA-Eco-Maschine (z. B. DocuColor 250-Toner in einer DCP700) wahrscheinlich nicht gut auf dem Papier.

EA-Eco-Toner wird mittlerweile in nahezu allen von uns verkauften Xerox-Geräten verwendet, insbesondere in allen Geräten im A3-Format. Die AltaLink C80xx- und C81xx-Serien sowie die Color C60/C70 wurden von Xerox und Fuji Xerox entwickelt und verwenden diesen Toner. Die Kartuschen sind oft austauschbar, wobei sich nur Form und Chip unterscheiden. Beispielsweise sind die Kartuschen für die Color 560, C60, DCP700 und Versant 80 identisch, bis auf die Form des „Griffs“ der Tonerkartusche und den Chip. Kleinere Modelle wie die VersaLink A4-Serien werden teilweise von oder zusammen mit anderen Herstellern entwickelt und verwenden oft völlig anderen Toner, der nicht einmal von Xerox produziert wird.

Neueste InnovationenDie neuesten Entwicklungen bei EA-Eco-Toner umfassen die Einführung von „Vivid“- und „Fluoreszenz“-Tonern. Das Vivid-Kit ergänzt weiße, silberne, goldene und transparente Toner, während das Fluoreszenz-Kit schwarze sowie fluoreszierende Cyan-, Magenta- und Gelb-Toner umfasst. Der Vorteil dieser Kits liegt darin, dass sie spontan ausgetauscht werden können, sodass ein einziger Drucker sowohl standardmäßige CMYK-Drucke als auch beispielsweise goldene Akzente mit derselben Maschine produzieren kann. 

Dass die Herstellung von EA-Toner ein äußerst präziser Prozess ist, zeigt sich an den erheblichen Qualitätsunterschieden bei kompatiblen Tonern. Dies wird im nächsten Blogbeitrag erörtert.