向晨

摘 要 作為計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備的打印機(jī)研究起步于20世紀(jì)60年代，其發(fā)展經(jīng)歷了針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)、熱升華打印機(jī)等多個(gè)發(fā)展階段和類(lèi)型。本文以單張紙打印機(jī)糾偏裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)為分析對(duì)象，重點(diǎn)分析了全球范圍內(nèi)單張紙打印機(jī)糾偏裝置的申請(qǐng)信息、專(zhuān)利布局以及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，并指出中國(guó)具有龐大的打印機(jī)消費(fèi)市場(chǎng)，單張紙打印機(jī)糾偏裝置作為提升打印質(zhì)量和打印速度的技術(shù)基礎(chǔ)，我國(guó)申請(qǐng)人應(yīng)該對(duì)其給予重視。

關(guān)鍵詞 單張紙打印機(jī)；糾偏裝置；專(zhuān)利；打印校正；紙張校正

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）14-0019-02

1 單張紙打印機(jī)糾偏裝置簡(jiǎn)介

打印機(jī)圖像的精確定位和套準(zhǔn)是保證印刷品質(zhì)的先決條件，也是評(píng)價(jià)打印質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于不同的紙張性能導(dǎo)致定位效果的差異、啟動(dòng)定位裝置的電磁離合器的連接偏差而產(chǎn)生的差異等，會(huì)導(dǎo)致紙張位置錯(cuò)位，更為嚴(yán)重地還會(huì)產(chǎn)生卡紙，大大降低生產(chǎn)效率。這些位置錯(cuò)位通常包括3種情況：前端對(duì)正偏差、橫端對(duì)正偏差以及斜行。其中斜行即紙張歪斜，機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)、送紙機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)、紙張自身的性能、機(jī)構(gòu)的摩擦變形都有可能會(huì)造成紙張歪斜，因此在進(jìn)行圖像記錄之前，需要對(duì)上述位置偏差進(jìn)行糾偏處理，在單張紙打印機(jī)中執(zhí)行該糾偏處理所使用的裝置即單張紙打印機(jī)糾偏裝置。

2 技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

2.1 現(xiàn)有校正技術(shù)

現(xiàn)有的單張紙打印機(jī)糾偏裝置主要有紙張校正和打印校正兩大類(lèi)，根據(jù)不同的位置偏差的類(lèi)型和校正方式的不同，紙張校正裝置又分為前緣對(duì)齊、側(cè)緣對(duì)齊以及在一次定位控制下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的定位的糾偏裝置；而打印校正則是直接以校正圖像形成位置為目的實(shí)施的糾偏，根據(jù)圖像偏移的類(lèi)型分為調(diào)整打印時(shí)機(jī)和歪斜打印兩類(lèi)。

2.2 專(zhuān)利申請(qǐng)量年度分布

在全球范圍內(nèi)，單張紙打印機(jī)糾偏裝置專(zhuān)利申請(qǐng)量總體呈上升趨勢(shì)，將其作為發(fā)明點(diǎn)的專(zhuān)利申請(qǐng)起始于20世紀(jì)60年代末，初始階段的打印機(jī)普遍是低速的，紙張傳輸相對(duì)穩(wěn)定，使用傳統(tǒng)的前規(guī)與側(cè)規(guī)在供紙部做好定位，基本就能夠保證打印不歪斜，因此，直到1993年都處于較低的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

到20世紀(jì)80年代末期，噴墨打印機(jī)開(kāi)始能夠取得穩(wěn)定的打印質(zhì)量，各大企業(yè)也將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到高速打印機(jī)上，同時(shí)自1993年開(kāi)始，彩色打印機(jī)得到發(fā)展，多色套準(zhǔn)更加被重視，伴隨著上述原因，為了滿足高速打印機(jī)和彩色打印機(jī)的作業(yè)需求，在1994—2013年間全球單張紙打印機(jī)糾偏裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)量基本處于階段性的穩(wěn)步增長(zhǎng)。

由于國(guó)內(nèi)相關(guān)研究起步較晚，核心技術(shù)又被國(guó)外大型企業(yè)壟斷，因此中國(guó)區(qū)域在2000年以前幾乎沒(méi)有專(zhuān)利申請(qǐng)，2002年以后中國(guó)區(qū)域申請(qǐng)數(shù)量才有一小幅度增長(zhǎng)，直到2013年，國(guó)內(nèi)的申請(qǐng)量依然有限，這說(shuō)明國(guó)內(nèi)打印機(jī)企業(yè)雖然意識(shí)到對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究，并具有打破國(guó)外技術(shù)壟斷的迫切需求，但由于國(guó)外研究已形成規(guī)模且技術(shù)趨于成熟，因此國(guó)內(nèi)企業(yè)難有突破。需要注意的是，在單張紙打印機(jī)糾偏裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)中，幾乎所有的專(zhuān)利申請(qǐng)都是發(fā)明專(zhuān)利，只有中國(guó)有少數(shù)實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)，說(shuō)明該領(lǐng)域是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新活躍程度較高的技術(shù)領(lǐng)域。

2.3 專(zhuān)利申請(qǐng)人國(guó)別及申請(qǐng)的地域分布

在該技術(shù)領(lǐng)域，日本占有絕對(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，單就日本一個(gè)國(guó)家的申請(qǐng)量就占據(jù)了全球申請(qǐng)量的近80%，擁有多個(gè)打印機(jī)巨頭企業(yè)的日本幾乎占領(lǐng)了整個(gè)技術(shù)市場(chǎng)，緊接著是擁有業(yè)內(nèi)先驅(qū)企業(yè)的美國(guó)，其申請(qǐng)量占據(jù)全球申請(qǐng)量的10%。與上述發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的申請(qǐng)人所占比例非常小，原因主要是單張紙打印機(jī)糾偏裝置的發(fā)展很大程度上依賴于檢測(cè)裝置和電機(jī)控制的研究水平，但在這兩個(gè)方面中國(guó)都沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，而純機(jī)械式糾偏裝置早在傳統(tǒng)印刷機(jī)上就已經(jīng)趨于成熟，在這方面可挖掘的內(nèi)容不多。

中國(guó)激光打印機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模從2012年的379.87億元人民幣增長(zhǎng)至2014年的419.93億元人民幣，占全球市場(chǎng)規(guī)模的14%，單張紙打印機(jī)糾偏裝置在中國(guó)地區(qū)的申請(qǐng)主要集中在近10年也與中國(guó)打印機(jī)市場(chǎng)規(guī)模的成長(zhǎng)相符合，并且在這些目標(biāo)國(guó)為中國(guó)的申請(qǐng)中，國(guó)外申請(qǐng)人占據(jù)絕大部分，也說(shuō)明了中國(guó)超百億的市場(chǎng)所帶來(lái)的巨大誘惑。

3 專(zhuān)利技術(shù)發(fā)展演進(jìn)

單張紙打印機(jī)糾偏裝置專(zhuān)利申請(qǐng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下4個(gè)主要發(fā)展階段。

第一階段（1967年—1980年）為起步期。這一時(shí)期是全球范圍內(nèi)打印機(jī)及其相關(guān)技術(shù)研究的成形期，隨著各種打印機(jī)的發(fā)明，以單張紙糾偏裝置為發(fā)明主體的專(zhuān)利申請(qǐng)也應(yīng)運(yùn)而生，這一時(shí)期內(nèi)比較典型的專(zhuān)利申請(qǐng)包括美國(guó)施樂(lè)公司于1973年申請(qǐng)的US3902715A，該申請(qǐng)涉及用于紙張?zhí)幚硌b置的單張紙校準(zhǔn)裝置，關(guān)鍵技術(shù)是在紙張?zhí)巶鬏斅窂缴习惭b一個(gè)可動(dòng)的擋片，紙張前緣與該擋片接觸實(shí)現(xiàn)糾偏，其實(shí)質(zhì)上是將傳統(tǒng)印刷機(jī)中的機(jī)械式前規(guī)用在了打印機(jī)紙張的糾偏處理上，但是施樂(lè)公司的該發(fā)明通過(guò)擋片具體的形狀和安裝方式以及復(fù)位方式，使其更適用于體型較小的打印機(jī)，因此該專(zhuān)利申請(qǐng)的內(nèi)容為后續(xù)打單張紙打印機(jī)糾偏裝置的研究，尤其是前緣擋板式糾偏裝置提供了指導(dǎo)。

第二階段（1981年—1993年）為慢速發(fā)展期。在該階段，隨著打印機(jī)研究的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到高速化和小型化，紙張的糾偏裝置得到了重視，但是這一時(shí)期單張紙打印機(jī)糾偏裝置的發(fā)展和研究受到檢測(cè)器技術(shù)的發(fā)展制約，因此發(fā)展緩慢，但是這一時(shí)期出現(xiàn)了很多領(lǐng)域內(nèi)的重要申請(qǐng)，美國(guó)施樂(lè)公司在20世紀(jì)90年代初期申請(qǐng)的EP0541260A2是一種用于打印機(jī)的單張紙糾偏裝置，組合了基于側(cè)邊緣對(duì)齊的斜送輥和兩個(gè)速度差異的傳送輥對(duì)偏斜紙張進(jìn)行校正，其顯示了單張紙打印機(jī)糾偏裝置在糾偏方式上的靈活性。

第三階段（1994年—2003年）為快速發(fā)展期。這一時(shí)期打印機(jī)逐步成為了日常的辦公設(shè)備，因此在這一時(shí)期出現(xiàn)了更多有關(guān)單張紙打印機(jī)糾偏裝置的專(zhuān)利申請(qǐng)，并且技術(shù)的組合型更強(qiáng)，發(fā)展了各種糾偏裝置的優(yōu)勢(shì)，并且在工業(yè)快速發(fā)展的大環(huán)境下，本身很大程度上依賴于步進(jìn)電機(jī)發(fā)展的輥反轉(zhuǎn)式對(duì)齊裝置取得了進(jìn)步，例如在2003年由日本富士施樂(lè)提出的專(zhuān)利申請(qǐng)JP2005154100A，其涉及一種單張紙糾偏裝置，技術(shù)方案的側(cè)重點(diǎn)主要在于對(duì)于輥反轉(zhuǎn)對(duì)齊式糾偏裝置，如何精確控制反轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)和反轉(zhuǎn)量。

第四階段（2004年—至今）為穩(wěn)步發(fā)展期。單張紙打印機(jī)糾偏裝置所基于的糾偏方式在這一時(shí)期已趨于成熟，且由于打印機(jī)的高度集成化，相應(yīng)的糾偏裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)也難以取得突破性進(jìn)展，但是隨著數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)印刷機(jī)的市場(chǎng)份額縮水，打印機(jī)等數(shù)字印刷市場(chǎng)規(guī)模大幅度上升，且傳感器和電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域也達(dá)到了成熟健全的水平，因此這一時(shí)期眾多企業(yè)的研究重點(diǎn)主要在于紙張或圖像位置檢測(cè)的方式以及如何通過(guò)電動(dòng)機(jī)精確控制打印時(shí)機(jī)以及糾偏量。

由此可見(jiàn)，單張紙打印機(jī)糾偏裝置的發(fā)展始終是與打印機(jī)的發(fā)展和實(shí)際需求相吻合的，該裝置的不斷創(chuàng)新總是基于打印機(jī)高速、高精度、高集成化的特性。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)單張紙打印機(jī)糾偏裝置專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行分析和整理，可以看到中國(guó)在該領(lǐng)域乃至整個(gè)打印機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展都處于較為滯后的狀態(tài)，但面對(duì)龐大的消費(fèi)市場(chǎng)，中國(guó)企業(yè)對(duì)打印機(jī)的研究刻不容緩，并且單張紙打印機(jī)糾偏裝置作為提升打印質(zhì)量和打印速度的技術(shù)基礎(chǔ)，我國(guó)申請(qǐng)人應(yīng)該對(duì)其給予更多的關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇劍斌.打印機(jī)紙張糾偏系統(tǒng)解析[J].福建電腦，2013（4）：147-148.

[2]陳清.打印機(jī)技術(shù)研究和未來(lái)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)初探[J].電子世界，2013（8）：232-233.

[3]孫曉明，等.從顯影劑領(lǐng)域?qū)＠治隹次覈?guó)打印機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J].中國(guó)發(fā)明與專(zhuān)利，2013（1）：54-57.