国内切割领域清废技术的专利现状分析

曹惠芳

（国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京 100160）

清废结构广泛应用在模切机中，模切机主要用于非金属材料、不干胶、双面胶、电子和胶垫等的模切、压痕，传统模切机不具有专业清废装置，给后续产品清废带来极大困难，在此基础上，改进为全清废模切机，其特点是在对印刷品、纸和板等产品进行模切并得到所需形状产品后，可以直接将其余的废料自动进行清除，方便后续模切成品的直接使用，进一步，随着机械的不断发展，对清废装置本身以及模切机对清废装置的控制等方面都有了很大改进。

1 国内申请情况

1.1 专利申请趋势

1993年9月2日，海德堡印刷机械股份公司在中国申请了第一件专利“用于控制印刷材料的废料件清除的装置”（CN1036903C）。随着我国专利事业及机械工业整体的快速发展，我国的切割领域清废技术从刚起步到后来的技术进步有了较快的发展。通过对检索到的全部专利文献进行历年专利申请数量比较分析，了解切割领域清废技术的发展趋势，评估技术创新热度。由于专利申请数量是技术产出的直接反映，所以将专利申请数量和专利申请时间相结合，可以看出不同阶段的技术发展情况和发展趋势。从图1中可见，切割领域清废技术在国内的申请量变化经过了如下几个阶段，也充分体现了该项技术发展的过程和速度，第一阶段是2003—2008年，切割领域清废技术起步于2003年，这一阶段国内的清废技术处于学习国外先进技术阶段，起步缓慢处于摸索阶段，总体的专利申请量比较低，每年的申请量为个位数；第二阶段2009—2016年，专利申请量有了成倍的增长量，说明国内重点企业在掌握关键技术点之后开始寻求创新，也逐渐开始关注专利的申请；第三阶段为2017年至今，可以明显看出专利申请量在短短五六年内有了迅速提升，并且在2020年达到了最高申请量367件，各个企业在实践创新的过程中开始考虑专利布局，专利申请维度和深度都有了明显提升。

图1 切割领域清废技术的专利申请年度数量分布图

1.2 申请人分布

针对相关专利的申请/专利权人信息，分析该技术主要申请/专利权人的专利数量，获得该技术领域的主要专利竞争主体名单。从图2中可以看出，前10位申请人依次为：昊佰电子科技（上海）有限公司、苏州安洁科技股份有限公司、武汉虹之彩包装印刷有限公司、南京冠佳科技有限公司、坂崎雕刻模具（昆山）有限公司、昆山华冠商标印刷有限公司、上海亚华印刷机械有限公司、郑州领胜科技有限公司、天津长荣科技集团股份有限公司及路德通电子设备（北京）有限公司。综上可知，在切割机械清废技术中，国内的企业申请人是占绝对优势，昊佰电子科技（上海）有限公司在国内的专利总申请量位居第一，该创新主体数量多且实力雄厚，对于该领域表现出较大优势，该公司自2017年开始进行专利申请，先后涉及圆刀模切装置的料带清废、冲孔机的孔内清废和双面胶产品模切系统的清废等，申请量位于第二的是苏州安洁科技股份有限公司，涉及防止沾刀的清废结构、清废辊刀和清废辊刀等，可见，这两家公司处于第一层级，均属于清废领域研发时期早、研发实力雄厚和技术创新能力强的重点申请人，这与上述企业处于该领域的绝对领先地位是一致的，也占大多数的专利申请量；另外排名中的其他8家申请人处于第二层级，也致力于切割领域清废技术的研发和生产，其投入了较多的精力致力于上述领域的制备研发，国内申请人的切割领域清废技术领域还有较长的路要走，既要注重技术的研发，又要重视专利技术的利用和保护。

图2 前10位申请人的总申请量

1.3 技术构成

随着技术进步，切割领域清废技术从传统的技术向更加细化的分支发展，逐渐克服了出现的应用细节问题。从图3中可以看出，切割机械领域的清废技术主要集中在分类号B26D及B26F这2个小类，经过专利文献的统计，又发现大量集中在B26D7/18和B26F1/14这2个小组，其中，B26D7/18表示“移除切下的材料或废料的装置”，B26F1/14表示“所用的刀具；所用的模具”。通过对这2个小组分类号下的文献进行通读，分析得出清除废料技术主要应用在大中小型机床机械设备中，其中具体涉及滚切机、平压平模切机、圆压圆模切机、分条机和连续冲切机等设备。并且，清除废料技术可应用在B41F印刷机械、B41L办公印刷机械及B65G运输机械中，应用领域广泛，开始朝着多领域相交叉的方向发展，逐渐具有适应于各个机械结构特点的适应性结构设计，即具有了更广泛的普适性。此外从图3也能够看出，申请量排名在前的申请大都集中在B26D以及B26F这2个技术领域中，并且，根据不同企业的基础定位不同，其研发方向不同其存在着不同的侧重点。并且从图3也能得到验证，随着时间发展，在该些分类号中的增长态势，以B26D及B26F为技术点进行主要研发申请，体现了创新点的密集度。

图3 专利技术领域年度数量分布图

1.4 申请类型分析

从图4中可以看出，切割领域清废技术领域的国内申请大部分为实用新型申请，实用新型的数量占70.53%，实用新型专利是符合我国国情特点的“小发明”，适宜发展中的企业快速获得权利，而其中占据绝大部分申请量的排名前两位的申请人，在其申请类型中实用新型又占了绝大部分。由于国内的专利申请绝大多数是实用新型申请，发明专利申请量18.14%，其中授权量4.70%，发明专利的申请数量含金量最高的，最能体现科技研发能力的。因此，国内在切割领域清废技术领域中的技术发展和专利布局策略上还存在一定差距。国内企业在未来的发展中需要进一步合理专利布局，加大发明的申请量及授权量，提高专利的整体水平，并且提高专利在市场中的转化率，同时也应加大海外专利的布局，寻求更广的发展空间，增加国内品牌在国际的影响力。

图4 申请类型分布图

2 国内切割领域清废的重点专利技术分析

2.1 典型装置中的清废结构

①圆刀模切装置的收料机构与清废机构之间沿输送带移动方向安装有多个输送带的撑高机构。通过内部清废机构与产品收料机构之间设置料带撑高机构，有效地避免产品料带在内部清废时，产品被清废料带粘起的情况，避免了产品掉片或错位现象，保证了产品料带的质量；②自动平压模切机一般适用于纸张、纸板的模切、压痕和冷压凸作业，把清废工作用的顶针排列成所需要的形状，叼纸牙排叼着的一部分废纸不被清除掉，到达收纸部位时，纸张的成品被收纸部收走，叼纸牙排所叼着的废纸继续跟着叼纸牙排运动，运动到输废组件时，叼纸牙排松开所叼住的废纸，废纸落在输送带上，随着输送带被送出机架的出纸口。

2.2 废料的移除结构

①针对模切件废料通过采用清废辊的方式进行收卷排出，其中清废带放料辊放卷出清废带，清废带与废料贴合形成最终废料，该最终废料被收卷在清废辊上收卷排出，该种方式具有废料极易收卷、废料受力均匀的特点；②针对带孔洞的模切件的清废，采用剥离治具上设有剥离凸块，其上位置与相互贴合的麦拉孔洞、双面胶孔洞和双面胶原纸孔洞的位置相对应，通过设置剥离凸块，相互贴合的麦拉孔洞、双面胶孔洞和双面胶原纸孔洞受到剥离凸块的压迫，将从料带上剥离，贴合在封箱胶带上，形成孔洞废料，提高了清废的效率；③针对如何提高清废辊的清废效率，清废辊与废料辊之间连接有与二者相切的第二料带，清废辊与废料辊之间设置有与第二料带相切的至少一个第二导向杆，第二导向杆的位置可以移动调整，提高了废料的剥离力，导向杆可以根据不同的模切对象调整其位置，达到适合的剥离力，实现灵活清废，平稳快速。

3 结束语

随着知识产权保护意识的增强，产品研发与专利申请相融共生，专利分析数据已经成为社会和企业创新中借鉴的重要信息来源。切割领域清废技术可以包括多个技术分支，在不同的分支下面，利用上述分类号和关键词进行行之有效的技术分析，将会进行更加完善的产业分析，通过对分支技术的专利信息的挖掘，绘制出更加全面完整详细的技术脉络发展路线图，通过专利分析，可以了解本领域中技术态势发展走向，了解竞争对手的技术申请情况，对本企业的专利布局及研发等提供参考意见。随着市场的发展及我国知识产权战略的加强保护，中国已经获得了迅速地成长。但在高新技术的发展上我国还存在一定的差距和不足，还需分析专利技术发展路线，结合市场供需关系，分析生命周期等，为企业产品专利布局保驾护航。