從專利技術方面談印刷中上粉技術的發(fā)展

賈曉雪

（國家知識產(chǎn)權局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心,江蘇 蘇州 215000）

從專利技術方面談印刷中上粉技術的發(fā)展

賈曉雪

（國家知識產(chǎn)權局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心,江蘇 蘇州 215000）

上粉是目前現(xiàn)代高速多色膠印工藝中必不可少的工序，其主要作用是防止印刷品背面粘臟，提高印刷質(zhì)量和效率。本文對印刷中的上粉技術領域的專利申請趨勢、專利申請產(chǎn)出國和申請人分布進行了統(tǒng)計分析，并重點針對噴粉量及噴粉的節(jié)奏、時間的控制和噴粉均勻性的控制兩大主要研究方向，對其技術方向和技術手段的發(fā)展脈絡進行了梳理。

印刷；上粉；噴粉；專利分析；技術綜述

0 引言

單張紙膠印機的印刷速度越來越高，為避免印張墨跡尚未干燥堆積而出現(xiàn)背面蹭臟現(xiàn)象，向印張表面噴粉是一種常用的解決方法。而噴粉粒子的粒度大小、噴粉量和噴粉均勻性以及粉末回收技術是影響上粉質(zhì)量的三大因素。為了有效發(fā)揮上粉技術的優(yōu)勢，克服其存在的技術問題，推動印刷中上粉技術的發(fā)展及應用，國內(nèi)外的研究者一直在開展多方面的研究。本文就通過專利信息的分析對上粉技術進行一下梳理和展望。

1 上粉專利技術的整體情況

1.1 專利申請量趨勢分析

下圖1為上粉專利申請量在全球的趨勢圖。由圖可見，自1993年以后，申請量增長極為迅速，并在1999年達到高峰；1999-2003年的數(shù)據(jù)有所下降，之后又基本保持穩(wěn)步發(fā)展。

圖1 上粉專利申請量在全球的趨勢

1.2 專利申請產(chǎn)出國和申請人分布

一個國家擁有的原創(chuàng)技術越多，說明其在該技術領域的研發(fā)能力和技術實力也越強，通過對該領域的專利文獻產(chǎn)出國進行統(tǒng)計分析（如圖2所示），排名靠前的國家依次為德國、日本、美國、英國和中國，并且排名第一的德國的申請量遠遠高于其他國家，顯示出極度的開發(fā)研究活躍度。這與德國的傳統(tǒng)印刷技術發(fā)展比較快速、成熟有很大的關系。

圖2 專利申請產(chǎn)出國分布

進一步地，對國外主要申請人進行了統(tǒng)計分析，如下圖3所示，從圖中發(fā)現(xiàn)，上粉技術的主要申請人也主要集中在德國和日本，其中，德國的WEITMANN公司和海德堡公司是兩個主要申請人，其專利申請量遠遠高于其它申請人。

進一步地，為了分析國內(nèi)外專利申請量的差異，進而分析國內(nèi)外上粉技術的發(fā)展差異，對在華申請人進行了統(tǒng)計分布，如下圖4所示，從圖中可以看出，國內(nèi)申請人主要分布在上海、浙江，這主要與長江三角地帶印刷技術發(fā)展比較迅速有關；此外，德國和日本的在華申請量也占了很大的比例，可見，國外大的印刷公司也很重視國內(nèi)這一技術的發(fā)展。

圖3 國外主要申請人分布

圖4 在華申請人分布

由此可見，上粉技術在國內(nèi)還有很大的發(fā)展空間，要想縮小與發(fā)達國家的技術差距，對于上粉技術的專利分析對其工業(yè)發(fā)展具有一定的指導意義。

1.3 主要技術分支

綜觀上粉的專利技術，主要涉及三大類，一類主要涉及噴粉量及噴粉的節(jié)奏和時間的控制；一類則主要涉及噴粉均勻性的控制；另一定主要涉及除粉及粉末回收技術。對上述三類技術及其他技術類文獻在專利文獻中的占比情況進行了統(tǒng)計分析，如下圖5所示，從圖9中可以看出，如何控制噴粉量或空氣流量及如何控制噴粉的均勻性是主要的研究方向。下方將對控制噴粉的均勻性這一技術分支進行詳細說明。

圖5 各技術分支申請量分布圖

2 從專利技術分析噴粉均勻性的控制的技術發(fā)展

噴粉的均勻性與否直接影響著印刷品的質(zhì)量，因此，如何控制好噴粉的均勻性也成為各業(yè)內(nèi)人士的主要研究熱點。

德國海德堡印刷機械股份公司最早于1990年開始注重這一方面的研究，提出控制紙張兩面的上粉均勻性的問題（如DE59913083A1）；2000年以后，這一方面的研究越來越多，如2008年提出通過對粉末的濕度進行相應的調(diào)節(jié)來控制粉末均勻性（如DE19920391A1）；2009年提出通過將噴嘴可移動地設置在一軌道上來控制粉末均勻性（如DE19636658C2）；2010年提出通過測量與噴粉質(zhì)量有關的參數(shù)來控制噴粉的均勻性（如DE102009013167A1）；2011年提出通過對撒布粉末設備中噴嘴頭的相應的設置，使第一噴嘴噴出粉末空氣流，第二噴嘴噴出支撐空氣流，從而使粉末均勻性得到控制（如DE102011108279A1），2011年還提出通過在撒布粉末設備中設置噴嘴及相應的節(jié)流板，來控制上粉均勻性（如DE102011115616A1）以及通過使粉末噴嘴與設備的周圍環(huán)境之間永久地存在引導空氣的連接的方式控制粉末均勻性（如DE102011012290A1）。

德國魏特曼和康拉德兩合公司也最早于1996年開始關注上粉均勻性的研究（如DE19601603A1）；1998年又相繼提出通過避免粉末粘附到容器壁上造成粉末-空氣流不均勻的方式來控制均勻上粉（如DE19836013A1）；之后又對現(xiàn)有的設備進行了一些改進，2005年提出通過混合裝置的壓力部及噴射器的方式沿著正交方向終止于吸引部，吸引部朝向周圍環(huán)境開口的方式使粉末和空氣混合物質(zhì)（如DE102004043411A1）；并且2005年還提供了一種噴嘴，避免粉末微粒從印刷頁張表面反彈出去，產(chǎn)生均勻的噴射圖案，且在印刷頁張的整個寬度上均勻噴撒（如DE10200457478A1）；2006-2010年之間對這一技術分支進行了進一步的研究，2011年又提出通過設置在外殼上的轉換閥連接噴嘴的進口或出口的方式來控制粉末均勻性（如EP2578406A2）；2012年又提出通過控制前排噴嘴的氣流量接近或大于總的噴嘴的氣流量的方式來使粉末均勻噴撒（如DE102012206168A1）。

此外，國內(nèi)對這一方面也做出了很多研究，但是起步均較晚，2006年，上海榮潤科技發(fā)展有限公司提出在氣體分配器的混合腔室內(nèi)設置阻隔圈的方式使粉末與空氣混合均勻（CN200984853Y）；2008年，上海華太數(shù)控技術有限公司與上海樺森自動化控制有限公司提出在第二噴嘴部件設扇形噴口，扇形噴口的小頭端與送氣孔連通，扇形噴口的大頭端與罩殼的出氣口連通的方式使粉末均勻吹灑在印品表面（CN101767485A），其還提出通過使用定量下粉裝置的方式達到均勻噴粉的目的（CN201329698Y）；2009年，遼寧大族冠華印刷科技股份有限公司提出采用渦流式噴粉頭，在噴粉管端頭設有堵頭，噴粉管下方的圓周上設有分布均勻的小孔，小孔與噴粉管相通的方式解決現(xiàn)有技術中噴粉不均勻的問題（如CN201573387U）。并且，隨著人們對印刷品質(zhì)量要求的越來越高，對這一方面的研究也將越來越多，并且還會進一步深入。

3 總結

通過以上分析可以看出，近些年上粉技術領域的全球申請量比較穩(wěn)定，但主要集中在德國和日本等印刷技術發(fā)展比較迅速的國家，國內(nèi)的發(fā)展相對比較滯后，無論從申請量方面還是研究深度方面均遠遠落后于國外；但是還需要指出，目前國內(nèi)申請量雖然遠不及國外，但是其申請量呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢，這顯示出我國企業(yè)在該領域的巨大發(fā)展?jié)摿ΑＴ趪鴥?nèi)省市中，上海、浙江的申請量位居前列，這主要與長江三角洲地區(qū)印刷業(yè)發(fā)展比較迅速有直接的關系，且國外來華專利申請人以德國、日本為主，反映出這兩國企業(yè)在中國的專利布局很強，是我國企業(yè)在該領域的主要競爭對手。

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[2]李新元.淺談印刷噴粉技術[J].印刷質(zhì)量與標準化,2013（01）：58-60.

[3]李武明.單張紙彩色印刷機的粉塵控制[J].印刷技術,2000（02）：37-38.