Um dünnere Farbschichten im Digitaldruck zu erreichen, muss die Physik der Tonerpartikel erforscht werden. Das Ziel: neue digitale Produktionsdrucksysteme für größere Wirtschaftlichkeit.
Die Farbkosten machen im vollfarbigen Digitaldruck einen erheblichen Anteil der gesamten Druckkosten aus. Deshalb ist es wirtschaftlich sinnvoll, bei unveränderter Farbwirkung die Farbschicht zu verdünnen. Eine weitere Verringerung der Partikelgröße der Toner erfordert aber neue Trägersysteme, deren Wechselwirkung mit den Tonerpartikeln bisher weitgehend unbekannt ist.
In diesem Projekt sollen die grundlegenden physikalischen Mechanismen der Wechselwirkungen zwischen dem Toner-Trägersystem und den darin verteilten polymerbasierten Tonerpartikeln charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Dazu werden die Aufladungsmechanismen in derartigen Systemen untersucht.
Um den Ladungszustand von Polymerpartikeln zu beschreiben, werden moderne Techniken eingesetzt, etwa die nichtlineare optische Spektroskopie, die elektrostatische Rasterkraftmikroskopie und Methoden zur Charakterisierung des Ladungsverhaltens von Partikeln in Dispersion. Partikelwechselwirkungen werden mit Rasterkraftmikroskopie und über Messungen mit einer optischen Pinzette quantifiziert.
Die experimentellen Resultate gehen in Simulationen von Polymerpartikel-Trägersystemen ein. Dabei werden Partikelwechselwirkungen besonders berücksichtigt. Neben der Reproduzierbarkeit der experimentellen Ergebnisse soll die Simulation der Vorgänge tiefere Einblicke in die Physik des Problems liefern. Paralleles Rechnen und eine hohe numerische Effizienz sind weitere Ziele der Softwareentwicklung in diesem Projekt. Die Ergebnisse werden in die Entwicklung neuer, wirtschaftlicher digitaler Produktionsdrucksysteme einfließen.
