Kopierer
und Laserdrucker
Hochspannungselektrode
Drehspiegel
Laserstrahl
Andruckwalze
Transportwalzen
Tonervorrat
Selenbeschichteter Metallzylinder







Staubfilter und Abgasreinigung
In der Industrie entsteht bei vielen Produktionsverfahren stark staubhaltige Abluft, die nicht ungereinigt in die Um-welt gelangen darf. Auch die Luft in Haushalten und in Gaststätten enthält durch Zigarettenrauch Schwebpartikel mit Größen von einigen Mikrometern oder darunter.
Neben der teuren und wenig effektiven Filterung durch mechanische Staubfilter, die häufig gewechselt werden müssen, werden dabei vor allem elektrostatisch arbeitende Filter eingesetzt.
schmutzige Luft
Vorfilter
Ionisator
Kollektor
Nachfilter
saubere
Luft
positiver
Stab
negative
Platte
negative
Abschei-
deplatte
positive
Gegen-
elektrode
Lackierung (Pulverbeschichtung)
Bei der elektrostatischen Pulverbeschichtung wird statische Elektrizität dazu genutzt, winzige Lackteilchen auf metallische Werkstücke aufzubringen. Auf diese Weise können gegenüber früheren Verfahren enorme Mengen genutzter umweltschädlicher Lösungsmittel eingespart werden.
Sprühdüse
Pulverzuführung
Hochspannungs-
generator
Werkstück
Erdung
Piezoelektrischer Effekt
Viele Kristalle und einige andere Stoffe bilden unter mechanischem Druck Oberflächenladungen aus. Dies wird als Piezoelektrischer Effekt (von griech. piezo: ich drücke) bezeichnet.
Umgekehrt führt das Anlegen einer Spannung bei diesen Stoffen zu Längenänderung in einer Richtung, d. h. die Stoffe dehnen sich aus.

In einem Quarz-Kristall entstehen unter Einwirkung einer Kraft Oberflächenladungen durch Ladungsverschiebung. Genauer findet eine Verschiebung der Zentren der positiven bzw. negativen Ladungen statt. Ohne Krafteinwirkung befinden sich die Zentren der positiven und negativen Ladungen in diesem Beispiel im Mittelpunkt und gleichen sich aus.
Legende

Piezoelektrischer
Kristall

Mittelpunkt einer
Kristalleinheit

Zentrum der
negativen Ladung

Zentrum der
positiven Ladung

Negatives
Teilchen

Postives
Teilchen

Kraft

Elektrische
Ladungen

Anwendungsbeispiel

Loading

Technische Anwendungen der Elektrostatik

Klassische Fotokopierer nach dem Xeroxverfahren und Laserdrucker besitzen eine Trommel, die mit dem Halbleitermaterial Selen beschichtet ist.
Selen ist ein Isolator und kann elektrische Ladungen, die mit einer Hochspannungselektrode aufgebracht wurden, normalerweise nicht abführen. Fällt allerdings Licht auf das Material, so wird es an den entsprechenden Stellen elektrisch leitfähig und die Ladungen können von dort abfließen.
Auf die Trommel aufgebrachtes gleich geladenes Tonerpulver wird von den geladenen Stellen abgestoßen.
Es haftet nur an belichteten Stellen und kann auf ein gegenteilig geladenes Papier übertragen werden.

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Rotebühlstraße 77
70178 Stuttgart

Ansprechpartner:
Markus Hanselmann

Autoren
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner, Tübingen

Softwareentwicklung, Animationen und Grafiken
Welsch & Partner, Tübingen

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