ผงหมึกเป็น ส่วนผสม ผงที่ใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์และเครื่องถ่ายเอกสารเพื่อสร้างข้อความและภาพบนกระดาษ โดยทั่วไปผ่านตลับหมึกส่วนใหญ่เป็นพลาสติกเม็ดเล็กๆ ส่วนผสมในยุคแรกๆ จะเติมเพียงผงคาร์บอน และ เหล็กออกไซด์ปัจจุบันมีส่วนผสมที่ประกอบด้วยโพลีโพ รพีลี นซิลิกาฟูมและแร่ธาตุต่างๆ สำหรับการเกิดไฟฟ้าสถิต^{[ 1 ]}นอกจากนี้ยังมีผงหมึกที่ใช้พลาสติกที่ได้จากพืชเป็นทางเลือกแทนพลาสติกปิโตรเลียม^{[ 2 ]}อนุภาคผงหมึกจะละลายด้วยความร้อนจากตัวทำความร้อนและยึดติดกับกระดาษ

ในเครื่องถ่ายเอกสารรุ่นก่อนๆ ผู้ใช้จะเทผงคาร์บอนราคาประหยัดนี้จากขวดลงในช่องเก็บในเครื่อง ต่อมาเครื่องถ่ายเอกสารและเครื่องพิมพ์เลเซอร์ตั้งแต่Hewlett-Packard LaserJetรุ่น แรกในปี 1984 ^{[ 3 ]}จะป้อนผงโดยตรงจากตลับหมึกที่ปิดผนึก

ตลับหมึกเลเซอร์สำหรับใช้ในเครื่องถ่ายเอกสารและเครื่องพิมพ์สี มีให้เลือกเป็นชุดสีฟ้า สีม่วงแดง สีเหลือง และสีดำ ( CMYK ) ทำให้สามารถสร้างเฉดสี ได้หลากหลายมากโดยการผสมสี

โพลิเมอร์ที่ใช้จะแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต แต่โดยทั่วไปอาจเป็นส ไตรี นอะคริ เลต โค พอลิเมอ ร์โพลีเอสเตอร์เรซิน สไตรีนบิวทาไดอีนโคพอลิเมอร์ หรือโพลิเมอร์พิเศษอื่นๆ สูตรของผงหมึกจะแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิต และแม้แต่ในแต่ละเครื่องพิมพ์ โดยทั่วไปแล้ว สูตร ขนาดเม็ด และจุดหลอมเหลวจะเป็นส่วนที่แตกต่างกันมากที่สุด

เดิมที ขนาดอนุภาคของผงหมึกโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 14–16 ไมโครเมตร^{[ 4 ]} (μm) หรือมากกว่านั้น ตามทฤษฎีแล้ว เพื่อให้ได้การสร้างจุดและลักษณะการพิมพ์ที่สมบูรณ์แบบที่ความละเอียด 600 dpi  จำเป็นต้องมีขนาดอนุภาคประมาณ 5 μm และที่ความละเอียด 1200  dpi จำเป็นต้องมีขนาดอนุภาคประมาณ 3  μm ^{[ 5 ]}การลดขนาดอนุภาคลงอีกเพื่อให้ได้ความละเอียดที่ดีขึ้นกำลังได้รับการพัฒนาผ่านการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่นEmulsion-Aggregation [ ^{6 ] ผู้}ผลิตผงหมึกต้องรักษา มาตรฐาน การควบคุมคุณภาพสำหรับการกระจายขนาดอนุภาคเพื่อให้ได้ผงที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในเครื่องพิมพ์ของตน

โดยทั่วไปแล้ว ผงหมึกจะผลิตโดยการผสมส่วนผสมและสร้างเป็นแผ่นซึ่งจะถูกบดหรือทำให้เป็นเม็ด จากนั้นจึงนำไปบดเป็นผงละเอียดที่มีช่วงขนาดอนุภาคที่ควบคุมได้ด้วยการบดด้วยลมกระบวนการนี้ส่งผลให้ได้เม็ดผงหมึกที่มีขนาดและรูปร่างไม่สม่ำเสมอ เพื่อให้ได้งานพิมพ์ที่ละเอียดขึ้น บริษัทบางแห่งจึงใช้กระบวนการทางเคมีในการสร้างอนุภาคผงหมึกจากสารเคมีระดับโมเลกุล^{[ 7 ]}ซึ่งส่งผลให้ได้อนุภาคผงหมึกที่มีขนาดและรูปร่างสม่ำเสมอมากขึ้น อนุภาคที่มีขนาดเล็กและรูปร่างสม่ำเสมอจะช่วยให้การสร้างสีมีความแม่นยำมากขึ้นและการใช้ผงหมึกมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ผงหมึกสามารถล้างออกจากผิวหนังและเสื้อผ้าได้ด้วยน้ำเย็น น้ำร้อนหรือน้ำอุ่นจะทำให้ผงหมึกอ่อนตัวลง ทำให้ยึดติดแน่น ผงหมึกที่ติดแน่นกับผิวหนังจะค่อยๆ หลุดออกไปเอง หรือสามารถล้างออกได้บางส่วนโดยใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดมือที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ผงหมึกที่ติดแน่นกับเสื้อผ้าโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถล้างออกได้ ผงหมึกที่ไม่ติดแน่นสามารถทำความสะอาดได้ง่ายจากเสื้อผ้าที่ซักด้วยน้ำส่วนใหญ่ เนื่องจากผงหมึกเป็นผงแว็กซ์หรือพลาสติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ จึงต้องเก็บไว้ในที่เย็นขณะทำความสะอาด

อนุภาคผงหมึกมี คุณสมบัติ ทางไฟฟ้าสถิต ตามการออกแบบ และสามารถสร้าง ประจุไฟฟ้าสถิตได้เมื่อเสียดสีกับอนุภาค วัตถุ หรือภายในระบบลำเลียงและท่อดูดฝุ่นของเครื่องดูดฝุ่นอื่นๆ ด้วยเหตุนี้และขนาดอนุภาคที่เล็ก ผงหมึกจึงไม่ควรใช้เครื่องดูดฝุ่น ทั่วไปในบ้าน ดูด การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตจากอนุภาคผงหมึกที่มีประจุอาจทำให้ฝุ่นติดไฟได้^{[ 8 ]}ในถุงเก็บฝุ่นของเครื่องดูดฝุ่น หรือทำให้เกิดการระเบิดเล็กๆ หากมีผงหมึกอยู่ในอากาศมากพอ อนุภาคผงหมึกมีขนาดเล็กมากจนกรองได้ไม่ดีด้วยถุงกรองของเครื่องดูดฝุ่นในบ้าน และสามารถปลิวผ่านมอเตอร์ดูดฝุ่นเข้าไปในห้องได้ นอกจากนี้ยังอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปโดยการอุดตันตัวกรองมอเตอร์ และทำให้ เกิดไฟฟ้า ลัดวงจรเนื่องจากการนำไฟฟ้า (คาร์บอน เหล็ก) เมื่อละลายภายในมอเตอร์^{[ 9 ]}

หากผงหมึกหกเข้าไปในเครื่องพิมพ์เลเซอร์หรือเครื่องถ่ายเอกสารอาจจำเป็นต้องใช้เครื่องดูดฝุ่นชนิดพิเศษที่มีท่อดูดนำไฟฟ้าและตัวกรอง ประสิทธิภาพสูง ( HEPA ) เพื่อการทำความสะอาดอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องดูดฝุ่นเหล่านี้เรียกว่าเครื่องดูด ฝุ่นป้องกันไฟฟ้าสถิต (ESD-safe) หรือเครื่องดูดฝุ่นผงหมึก ควรใช้เครื่องดูดฝุ่นที่มีตัวกรอง HEPA ในลักษณะเดียวกันสำหรับการทำความสะอาดผงหมึกที่หกในปริมาณมาก

Muhle et al. (1991) รายงานว่าการตอบสนองต่อผงหมึกถ่ายเอกสารที่สูดดมเข้าไปเป็นเวลานาน ซึ่งเป็นผงพลาสติกที่มีสีคาร์บอนแบล็กไทเทเนียมไดออกไซด์และซิลิกามีลักษณะคล้ายคลึงกับไทเทเนียมไดออกไซด์และไอเสียดีเซล^{[ 10 ]}

คาร์บอนแบล็กซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของผงหมึกพิมพ์ ถูกจัดอยู่ในกลุ่ม "อาจก่อให้เกิดมะเร็ง" ( กลุ่ม 2B ) โดยIARC

เนื่องจากผงหมึกละเอียดสามารถลอยอยู่ในอากาศได้เป็นระยะเวลาหนึ่ง และถือว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพเทียบเท่ากับฝุ่นเฉื่อย อาจก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผู้ที่มี ปัญหาเกี่ยวกับระบบ ทางเดินหายใจเช่นโรคหอบหืดหรือหลอดลมอักเสบหลังจากมีการศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรียในช่วงทศวรรษ 1970 ซึ่งทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพที่เกิดจากไพร์โรลซึ่งเป็นสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตผง คาร์บอนที่ใช้ในหมึกพิมพ์ สีดำ กระบวนการผลิตจึงถูกเปลี่ยนแปลงเพื่อกำจัดไพร์โรลออกจากผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

งานวิจัยของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์ระบุว่าเครื่องพิมพ์เลเซอร์บางเครื่องปล่อยอนุภาคขนาดเล็กกว่าไมโครเมตรซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับโรคระบบทางเดินหายใจใน งานวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ^{[ 11 ]}

การศึกษาที่มหาวิทยาลัยรอสต็อกพบว่าอนุภาคขนาดเล็กในผงหมึกเป็นสารก่อมะเร็ง คล้ายกับแร่ใยหิน ช่างเทคนิคหลายคนที่ทำงานกับเครื่องพิมพ์และเครื่องถ่ายเอกสารเป็นประจำทุกวันได้รับการสังเกตเป็นเวลาหลายปี พวกเขามีปัญหาเกี่ยวกับปอดเพิ่มขึ้น^{[ 12 ]}ซึ่งยืนยันผลการวิจัยก่อนหน้านี้ที่ตีพิมพ์ในปี 2549 ^{[ 13 ]}

งานวิจัยที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดแสดงให้เห็นว่า ในระหว่างการพิมพ์ อนุภาคนาโนโลหะออกไซด์(กำหนดให้มีขนาด 0.1  ไมโครเมตรหรือเล็กกว่า) จะถูกปล่อยออกมาในอากาศจากเครื่องพิมพ์เลเซอร์และอุปกรณ์มัลติฟังก์ชันที่ใช้ผงหมึก เครื่องเหล่านี้ใช้อนุภาคผงหมึกที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางโดยเฉลี่ย 20 ไมโครเมตร แต่พื้นผิวของอนุภาคผงหมึกเองนั้นมีอนุภาคนาโนโลหะออกไซด์ขนาดเล็กจำนวนนับไม่ถ้วน^{[ 14 ]}อนุภาคนาโนโลหะออกไซด์ขนาดเล็กมากเหล่านี้มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงและอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อปอดและส่วนอื่นๆ ของร่างกายได้ เนื่องจากอนุภาคขนาด 0.1  ไมโครเมตรหรือเล็กกว่าสามารถผ่านเยื่อหุ้มชีวภาพ (รวมถึงถุงลมปอด) จึงสามารถเข้าถึงอวัยวะต่างๆ ผ่านทางการไหลเวียนของเลือดได้^{[ 15 ]}นี่เป็นพื้นที่การวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่และยังมีช่องว่างความรู้มากมาย^{[ 16 ] [ 17 ]}

ภาชนะบรรจุผงหมึกอาจเป็นเพียงบรรจุภัณฑ์ธรรมดาสำหรับจัดเก็บและขนส่งผงหมึก หรืออาจเป็นส่วนประกอบที่ใช้แล้วหมดไปของเครื่องพิมพ์ก็ได้ วิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการใช้ผงหมึกคือการใช้ตลับหมึก (หรือผงหมึกเลเซอร์ ) ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำนักงานสำหรับเครื่องพิมพ์เลเซอร์หรือเครื่องถ่ายเอกสาร

การรีไซเคิลผงหมึกเสียก่อนการใช้งานเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตส่วนใหญ่ปฏิบัติกัน การจำแนกผงหมึกให้ได้ขนาดที่ต้องการจะทำให้เกิดผงหมึกที่ไม่ได้ขนาด แต่ผงหมึกเหล่านี้จะกลายเป็นวัตถุดิบที่มีค่าสำหรับกระบวนการผสม และจะถูกนำไปรีไซเคิลในลักษณะนี้ ผงหมึก เสียหลังการใช้งานส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกระบวนการทำความสะอาดของเครื่องพิมพ์ภาพถ่าย ในเครื่องพิมพ์รุ่นแรกๆ ผงหมึกที่ป้อนเข้าไปมากถึง20-25 % จะลงไปอยู่ในถังทำความสะอาดและถูกทิ้งเป็นของเสีย ประสิทธิภาพของเครื่องพิมพ์ที่ดีขึ้นได้ลดปริมาณของเสียนี้ลง แต่โดยเฉลี่ยแล้วผงหมึกในแต่ละตลับยังคงสูญเปล่าอยู่ประมาณ 13% ^{[ 19 ]}การออกแบบเครื่องพิมพ์บางแบบพยายามที่จะนำผงหมึกเสียนี้กลับไปยังถังเก็บผงหมึกใหม่เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ในเครื่องพิมพ์โดยตรง ความพยายามเหล่านี้ประสบความสำเร็จบ้างไม่มากก็น้อย เนื่องจากองค์ประกอบของผงหมึกจะเปลี่ยนไปโดยการใช้สารหลอมละลายในขณะที่ยังคงมีอนุภาคของสารพัฒนาภาพอยู่ มีการพิจารณาและความพยายามในอุตสาหกรรมน้อยกว่าในการนำผงหมึกเสียกลับมาใช้ใหม่โดยการทำความสะอาดและ "ผลิตใหม่"

ผงหมึกส่วนใหญ่ถูกใช้กับหน้ากระดาษที่พิมพ์ ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกนำไปรีไซเคิลในกระบวนการกู้คืนและรีไซเคิลกระดาษ การแยกผงหมึกออกจากเยื่อกระดาษไม่ใช่เรื่องง่าย และมีการรายงานสูตรผงหมึกเพื่อช่วยให้ขั้นตอนนี้ง่ายขึ้น^{[ 20 ]}มีการรายงานเกี่ยวกับเรซินผงหมึกที่สามารถไฮโดรไลซ์ได้ ละลายน้ำได้ และละลายได้ในด่าง แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย โรงงาน รีไซเคิลกระดาษ ส่วนใหญ่ ผสมผงหมึกกับวัสดุเหลือใช้อื่นๆ เช่น หมึกพิมพ์และเรซิน ลงในกากตะกอนที่ไม่มีประโยชน์ในเชิงพาณิชย์

เนื่องจากผงหมึกประกอบด้วยโคพอลิเมอร์หลายชนิดและเป็นวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ จึงสามารถใช้เป็นสารปรับปรุงที่มีประโยชน์สำหรับอุตสาหกรรมแอสฟัลต์ได้ มีการแสดงให้เห็นว่าการรวมผงหมึกที่เผาไหม้เหลืออยู่จะช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางรีโอโลยีและเชิงกลของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ได้อย่างมีนัยสำคัญ การใช้งานดังกล่าวสามารถนำเสนอเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของดินเนื่องจากการฝังกลบผงหมึกเหลือทิ้ง^{[ 21 ]}การเพิ่มผงหมึกเหลือทิ้งลงในสารยึดเกาะแอสฟัลต์และส่วนผสมจะช่วยลดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วของสารยึดเกาะ และในขณะเดียวกันก็เพิ่มอุณหภูมิการตกผลึกด้วย^{[ 22 ] [ 23 ]}

• เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ: ตลับหมึกพิมพ์เลเซอร์เจ็ท HPจากบริษัท ฮิวเลตต์-แพคการ์ด
• อนุภาคผงหมึก – การตรวจสอบการกระจายขนาดอนุภาคและรูปร่างอนุภาค เก็บถาวรเมื่อ 2010-01-07 ที่Wayback Machineจาก Malvern Instruments