Printerbouwer Océ heeft samen met de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), de Universiteit Twente en de TU Eindhoven het startsein gegeven voor een onderzoeksprogramma voor inkjettechnologie.

Het bedrijf hoopt met dit initiatief printen met hoge snelheden en op vreemde materialen mogelijk te maken. Het programma Fundamental Fluid Dynamics Challenges in Inkjet Printing zal minstens zes jaar duren, twaalf promovendi opleiden en heeft een budget van 6,3 miljoen euro. Océ betaalt daarvan de helft.  

Hoewel de inkjettechniek al sinds de jaren vijftig bestaat, zijn nog veel aspecten ervan slecht begrepen. ‘De ontwikkeling ging veelal aan de hand van trial-and-error. Dat kost veel tijd en geld, terwijl met simulaties en een begrip van onderliggende mechanismen veel gerichter is onderzoek is te doen’, zegt prof.dr.ir. Herman Wijshoff, hoogleraar Fluid Dynamics aan de TU Eindhoven en lid van het Research & Development Team van Océ.  Het onderzoek gaat zich richten op druppelvorming, het tegengaan van luchtbellen en het drogen van de druppels op papier. Ook wordt gekeken naar de interactie tussen inkt en verschillende soorten ondergronden.

Drukpers

‘Als we meer over de achterliggende natuurkunde weten, kunnen we bijvoorbeeld betere simulaties maken. Dan zijn minder fysieke prototypen nodig’, licht Wijshoff toe.

Dat er nog steeds genoeg valt te ontdekken in de inkjetwereld, komt door de constante behoefte aan betere en snellere afdrukken. De meeste inkjetprinters voor consumenten hebben die snelheid niet nodig. ‘Maar we werken aan manieren om met onze digitale printers de drukpers voorbij te streven. Er zijn nu al printers die driehonderd pagina’s per minuut afdrukken’, aldus Wijshoff. ‘Die snelheden zijn echter alleen mogelijk als een printer in één keer foutloos afdrukt.’

Dat foutloos afdrukken is precies waar de onderzoekers mee aan de slag gaan. Druppelvorming bij hoge snelheid en de manier waarop de druppels op het papier samenvloeien, zijn voorbeelden van de ingewikkelde vloeistoffysica waar ze zich op gaan richten.

Perfectie

Océ kijkt ook naar toepassingen op andere materialen dan papier. Het printen van de geleidende sporen op circuitborden rust bijvoorbeeld op dezelfde principes als inkjetprinten. Dat geldt ook voor het printen van coatings op OLED-schermen (Organische leds). ‘Je hebt met andere materialen te maken, maar dat is in een simulatie eenvoudig aan te passen’, aldus Wijshoff. ‘Wel is voor dat soort toepassingen absolute perfectie een vereiste. We willen met deze onderzoeksgroep ontdekken hoe dat voor elkaar is te krijgen.’

Openingsfoto: hogesnelheidsopname van inktdruppels in een inktjetprinter. Foo Arjan van der Bos en Mark-Jan van der Meulen/Océ en UTwente.