Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Mittelstufe

Fotokopierer und Laserdrucker

  • Was sind elektrische Ladungen?
  • Welche besonderen Eigenschaften hat Bernstein?
  • Woher kommt der Name „Elektron“?
  • Gibt es eine kleinste Ladung?

Fotokopierer und Laserdrucker

Sowohl beim Fotokopierer als auch beim Laserdrucker spielen elektrische Felder für das Gelingen des Druckes eine entscheidende Rolle. Die Bilder der folgenden Seite wurden teilweise aus Cutnell & Johnson: Physics entnommen.

Das Xeroxverfahren beim Kopieren (Trockentransferelektrofotografie)

Das Herzstück des Fotokopierers ist ein Aluminiumzylinder (2), der mit einer Selenschicht überzogen ist. Diese Selenschicht stellt bei Dunkelheit einen Isolator dar, während sie bei Belichtung leitend wird. Durch eine Hochspannungs-Elektrode (3) wird nun positive Ladung auf die gesamte Selenoberfläche gesprüht. So lange es dunkel ist, bleibt diese positive Ladung erhalten. Belichtet man das Selen, so wird es leitend und Elektronen können vom Aluminium durch das nun leitfähige Selen zur positiven Ladung gelangen und diese neutralisieren. In der folgenden Animation ist der Kopierprozess (etwas vergröbert) dargestellt.

1: Papiervorrat

2: Aluminiumtrommel mit Selenüberzug

3: Hochspannungselektrode 1 (zur Aufladung der Walze)

4: Hochspannungselektrode 2 (zur Aufladung des Papiers)

5: Geheizte Walzen zum Fixieren

6: Zu kopierendes Original

7: Lampen zur Ausleuchtung des Originals

8: Behälter für Kopien

2 Funktionsweise eines Fotokopierers oder Laserdruckers

Laserdrucker

 

Das Druckverfahren beim Laserdrucker ist dem beim Fotokopierer sehr ähnlich. Die zu druckende Information stammt jedoch nicht von einem Papier-Original sondern vom Computer-Speicher. Zur Belichtung der Selenwalze wird nicht gewöhnliches Licht sondern Laserlicht verwendet, das zeilenweise über die Selentrommel mit Hell-Dunkel-Informationen geschickt wird.

Die Trommel wird in dem nebenstehenden Beispiel negativ aufgeladen. Mit dem Laserstrahl werden auf der Trommel diejenigen Bereiche belichtet, die später schwarz werden sollen. Bei der Belichtung mit dem Laser verlieren die angestrahlten Punkte ihre Ladung. Auf diese Weise entsteht nun wie beim Kopierer ein "elektrisches Bild".

Der Toner ist ebenfalls negativ geladen und haftet nur an den Stellen der Trommel, die entladen wurden, alle anderen Bereiche der Trommel stoßen den Toner ab. Er bleibt schließlich am stark positiv aufgeladenen Papier haften. Der Fixierungsprozess läuft wieder wie beim Fotokopierer.

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