从专利技术方面谈印刷中上粉技术的发展

贾晓雪

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏 苏州 215000）

从专利技术方面谈印刷中上粉技术的发展

贾晓雪

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏 苏州 215000）

上粉是目前现代高速多色胶印工艺中必不可少的工序，其主要作用是防止印刷品背面粘脏，提高印刷质量和效率。本文对印刷中的上粉技术领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析，并重点针对喷粉量及喷粉的节奏、时间的控制和喷粉均匀性的控制两大主要研究方向，对其技术方向和技术手段的发展脉络进行了梳理。

印刷；上粉；喷粉；专利分析；技术综述

0 引言

单张纸胶印机的印刷速度越来越高，为避免印张墨迹尚未干燥堆积而出现背面蹭脏现象，向印张表面喷粉是一种常用的解决方法。而喷粉粒子的粒度大小、喷粉量和喷粉均匀性以及粉末回收技术是影响上粉质量的三大因素。为了有效发挥上粉技术的优势，克服其存在的技术问题，推动印刷中上粉技术的发展及应用，国内外的研究者一直在开展多方面的研究。本文就通过专利信息的分析对上粉技术进行一下梳理和展望。

1 上粉专利技术的整体情况

1.1 专利申请量趋势分析

下图1为上粉专利申请量在全球的趋势图。由图可见，自1993年以后，申请量增长极为迅速，并在1999年达到高峰；1999-2003年的数据有所下降，之后又基本保持稳步发展。

图1 上粉专利申请量在全球的趋势

1.2 专利申请产出国和申请人分布

一个国家拥有的原创技术越多，说明其在该技术领域的研发能力和技术实力也越强，通过对该领域的专利文献产出国进行统计分析（如图2所示），排名靠前的国家依次为德国、日本、美国、英国和中国，并且排名第一的德国的申请量远远高于其他国家，显示出极度的开发研究活跃度。这与德国的传统印刷技术发展比较快速、成熟有很大的关系。

图2 专利申请产出国分布

进一步地，对国外主要申请人进行了统计分析，如下图3所示，从图中发现，上粉技术的主要申请人也主要集中在德国和日本，其中，德国的WEITMANN公司和海德堡公司是两个主要申请人，其专利申请量远远高于其它申请人。

进一步地，为了分析国内外专利申请量的差异，进而分析国内外上粉技术的发展差异，对在华申请人进行了统计分布，如下图4所示，从图中可以看出，国内申请人主要分布在上海、浙江，这主要与长江三角地带印刷技术发展比较迅速有关；此外，德国和日本的在华申请量也占了很大的比例，可见，国外大的印刷公司也很重视国内这一技术的发展。

图3 国外主要申请人分布

图4 在华申请人分布

由此可见，上粉技术在国内还有很大的发展空间，要想缩小与发达国家的技术差距，对于上粉技术的专利分析对其工业发展具有一定的指导意义。

1.3 主要技术分支

综观上粉的专利技术，主要涉及三大类，一类主要涉及喷粉量及喷粉的节奏和时间的控制；一类则主要涉及喷粉均匀性的控制；另一定主要涉及除粉及粉末回收技术。对上述三类技术及其他技术类文献在专利文献中的占比情况进行了统计分析，如下图5所示，从图9中可以看出，如何控制喷粉量或空气流量及如何控制喷粉的均匀性是主要的研究方向。下方将对控制喷粉的均匀性这一技术分支进行详细说明。

图5 各技术分支申请量分布图

2 从专利技术分析喷粉均匀性的控制的技术发展

喷粉的均匀性与否直接影响着印刷品的质量，因此，如何控制好喷粉的均匀性也成为各业内人士的主要研究热点。

德国海德堡印刷机械股份公司最早于1990年开始注重这一方面的研究，提出控制纸张两面的上粉均匀性的问题（如DE59913083A1）；2000年以后，这一方面的研究越来越多，如2008年提出通过对粉末的湿度进行相应的调节来控制粉末均匀性（如DE19920391A1）；2009年提出通过将喷嘴可移动地设置在一轨道上来控制粉末均匀性（如DE19636658C2）；2010年提出通过测量与喷粉质量有关的参数来控制喷粉的均匀性（如DE102009013167A1）；2011年提出通过对撒布粉末设备中喷嘴头的相应的设置，使第一喷嘴喷出粉末空气流，第二喷嘴喷出支撑空气流，从而使粉末均匀性得到控制（如DE102011108279A1），2011年还提出通过在撒布粉末设备中设置喷嘴及相应的节流板，来控制上粉均匀性（如DE102011115616A1）以及通过使粉末喷嘴与设备的周围环境之间永久地存在引导空气的连接的方式控制粉末均匀性（如DE102011012290A1）。

德国魏特曼和康拉德两合公司也最早于1996年开始关注上粉均匀性的研究（如DE19601603A1）；1998年又相继提出通过避免粉末粘附到容器壁上造成粉末-空气流不均匀的方式来控制均匀上粉（如DE19836013A1）；之后又对现有的设备进行了一些改进，2005年提出通过混合装置的压力部及喷射器的方式沿着正交方向终止于吸引部，吸引部朝向周围环境开口的方式使粉末和空气混合物质（如DE102004043411A1）；并且2005年还提供了一种喷嘴，避免粉末微粒从印刷页张表面反弹出去，产生均匀的喷射图案，且在印刷页张的整个宽度上均匀喷撒（如DE10200457478A1）；2006-2010年之间对这一技术分支进行了进一步的研究，2011年又提出通过设置在外壳上的转换阀连接喷嘴的进口或出口的方式来控制粉末均匀性（如EP2578406A2）；2012年又提出通过控制前排喷嘴的气流量接近或大于总的喷嘴的气流量的方式来使粉末均匀喷撒（如DE102012206168A1）。

此外，国内对这一方面也做出了很多研究，但是起步均较晚，2006年，上海荣润科技发展有限公司提出在气体分配器的混合腔室内设置阻隔圈的方式使粉末与空气混合均匀（CN200984853Y）；2008年，上海华太数控技术有限公司与上海桦森自动化控制有限公司提出在第二喷嘴部件设扇形喷口，扇形喷口的小头端与送气孔连通，扇形喷口的大头端与罩壳的出气口连通的方式使粉末均匀吹洒在印品表面（CN101767485A），其还提出通过使用定量下粉装置的方式达到均匀喷粉的目的（CN201329698Y）；2009年，辽宁大族冠华印刷科技股份有限公司提出采用涡流式喷粉头，在喷粉管端头设有堵头，喷粉管下方的圆周上设有分布均匀的小孔，小孔与喷粉管相通的方式解决现有技术中喷粉不均匀的问题（如CN201573387U）。并且，随着人们对印刷品质量要求的越来越高，对这一方面的研究也将越来越多，并且还会进一步深入。

3 总结

通过以上分析可以看出，近些年上粉技术领域的全球申请量比较稳定，但主要集中在德国和日本等印刷技术发展比较迅速的国家，国内的发展相对比较滞后，无论从申请量方面还是研究深度方面均远远落后于国外；但是还需要指出，目前国内申请量虽然远不及国外，但是其申请量呈现出逐年增长的趋势，这显示出我国企业在该领域的巨大发展潜力。在国内省市中，上海、浙江的申请量位居前列，这主要与长江三角洲地区印刷业发展比较迅速有直接的关系，且国外来华专利申请人以德国、日本为主，反映出这两国企业在中国的专利布局很强，是我国企业在该领域的主要竞争对手。

[1]胡蕾.喷粉在印刷生产中的使用[J].印刷技术,2008（07）：64-66.

[2]李新元.浅谈印刷喷粉技术[J].印刷质量与标准化,2013（01）：58-60.

[3]李武明.单张纸彩色印刷机的粉尘控制[J].印刷技术,2000（02）：37-38.