发明创造名称:为三维打印物体提供防扫描能力的三维打印机和丝材
外观设计名称:
决定号:184788
决定日:2019-07-24
委内编号:1F249277
优先权日:2014-07-17
申请(专利)号:201510391213.6
申请日:2015-07-06
复审请求人:迪斯尼实业公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:陈秀娟
合议组组长:靳艳英
参审员:宋聪雨
国际分类号:B29C67/00,B33Y30/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果发明要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间的区别特征没有在其它现有技术中披露,也不能由其它现有技术公开的内容得到技术启示,并且没有证据表明该区别特征是所属技术领域的公知常识,则现有技术中不存在将该区别特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,因而也不能据此得出发明不具备创造性的结论。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510391213.6,名称为“为三维打印物体提供防扫描能力的三维打印机和丝材”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为迪斯尼实业公司,申请日为2015年7月6日,优先权日为2014年7月17日,公开日为2016年2月3日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年2月23日以权利要求1-20不具备创造性为由发出驳回决定,驳回了本申请。驳回决定所针对的审查文本为:2015年7月6日提交的说明书第1-50段,说明书附图,说明书摘要,摘要附图和权利要求第1-20项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于打印三维物体的三维(3D)打印机,包括:
打印头,具有带加热部分的挤出嘴;
打印台,具有用于接收从挤出嘴挤出的材料的表面;和
打印材料供应卷轴,载有防扫描丝材,
其中,所述打印头适合于把防扫描丝材拉入所述加热部分中进行加热,然后从挤出嘴挤出,以形成三维物体;以及
所述三维物体在该三维物体的至少一个元件上包括一个或多个防扫描外表面。
2. 如权利要求1所述的打印机,其中,所述防扫描外表面是光吸收表面,或者是向一个或多个非常规方向反射光的反射表面。
3. 如权利要求1所述的打印机,其中,所述防扫描丝材包括混合有防扫描添加剂的塑料。
4. 如权利要求3所述的打印机,其中,所述防扫描添加剂包括一定量的逆反射材料。
5. 如权利要求4所述的打印机,其中,所述一定量在所述防扫描丝材的材料的2%至25%范围内。
6. 如权利要求5所述的打印机,其中,所述一定量在5%至10%范围内。
7. 如权利要求1所述的打印机,还包括控制器,该控制器根据限定具有防扫描外表面的三维物体的多个打印层的三维物体模型来定位和操作打印头,该控制器包括使用所述的防扫描丝材来打印所述防扫描外表面,并使用载有不含防扫描添加剂的塑料丝材的附加打印材料供应卷轴来打印三维物体的其它部分。
8. 如权利要求7所述的打印机,还包括打印机接口系统,该打印机接口系统用于接收用户输入,并处理用户输入,以指定所述防扫描外表面。
9. 一种打印防扫描三维物体的方法,包括:
产生或获取三维物体的数字模型;
处理所述数字模型,以定义多个打印层;和
操作三维打印机,以挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分。
10. 如权利要求9所述的方法,其中,所述防扫描添加剂提高由所述液态塑料形成的表面的光吸收能力。
11. 如权利要求9所述的方法,其中,所述防扫描添加剂修改由所述液态塑料形成的表面的光反射性。
12. 如权利要求11所述的方法,其中,所述防扫描添加剂包括多个逆反射体。
13. 如权利要求12所述的方法,其中,所述防扫描添加剂至少占从三维打印机挤出的材料的5%,以形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分。
14. 如权利要求9所述的方法,还包括:接收用于指定三维物体的防扫描表面的用户输入,其中,所述三维物体的防扫描表面是由使用带防扫描添加剂的液态塑料形成的一个或多个打印层提供的。
15. 如权利要求9所述的方法,其中,所述三维打印机的操作包括把丝材拉入加热挤出嘴中,以提供带有防扫描添加剂的液态塑料源。
16. 一种与三维打印机结合使用以提供防扫描能力的丝材,包括:
基材,包括塑料;和
防扫描添加剂,提高所述塑料的光吸收率或修改所述基材的反射率。
17. 如权利要求16所述的丝材,其中,所述基材是丙烯腈·丁二烯·苯乙烯(ABS)或聚乳酸(PLA),其构成所述丝材的至少约75%体积百分数。
18. 如权利要求16所述的丝材,其中,所述防扫描添加剂包括逆反射材料。
19. 如权利要求18所述的丝材,其中,所述逆反射材料占所述丝材的至少5%体积百分数。
20. 如权利要求19所述的丝材,其中,所述逆反射材料占所述丝材的少于约25%体积百分数。 ”
驳回决定认为:对比文件1(US2014/0117585A1,公开日2014年5月1日)公开了一种三维打印机,独立权利要求1和对比文件1的区别技术特征为:打印材料供应卷轴载有防扫描丝材,打印头适合于把防扫描丝材拉入所述加热部分中进行加热,然后从挤出嘴挤出,以形成在至少一个元件上包括一个或多个防扫描外表面的三维物体。上述区别技术特征或被对比文件2(JP平2-108519A,公开日1990年4月20)公开,或为本领域的公知常识。因此独立权利要求1相对于对比文件1以及对比文件2和本领域的公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件1或2公开,或为本领域的公知常识,故基于所引用的权利要求不具备创造性,从属权利要求2-8也均不具备创造性。独立权利要求9与对比文件1的区别特征在于:(1)打印步骤具体为产生或获取三维物体的数字模型;处理所述数字模型,以定义多个打印层;(2)操作三维打印机,以挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分,从此防扫描三维物体。上述区别技术特征或被对比文件2公开,或为本领域的常规技术手段。因此独立权利要求9也不具备创造性。从属权利要求10-15的附加技术特征或被对比文件1或2公开,或者属于本领域的公知常识,因此权利要求10-15不具备创造性。独立权利要求16与对比文件1的 区别技术特征在于:丝材包括防扫描添加剂,提高所述塑料的光吸收率或修改所述基材的反射率以提供防扫描能力的丝材。然而该特征或被对比文件3(GB1183483A,公开日为1970年3月4日)公开,或属于本领域的公知常识,因此独立权利要求16不具备创造性,从属权利要求17-20的附加技术特征或被对比文件1或3公开,或属于本领域的公知常识,因此,权利要求17-20不具备创造性。
迪斯尼实业公司(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2018年4月18日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:本申请请求保护的三维(3D)打印机,用以形成三维物体,所述三维物体在该三维物体的至少一个元件上包括一个或多个防扫描外表面。而为了使三维物体包括一个或多个防扫描外表面,采用了载有防扫描丝材的打印材料供应卷轴。因此,根据本发明技术方案,为了获得防扫描外表面而采用了载有防扫描丝材的打印材料。对比文件2的技术方案,其采用光反射材料60,该反射材料由相对于光束具有高光反射性的金属、金属化合物或其他材料制成(请参见对比文件2第3页右栏倒数第2自然段),用以在物体上形成光反射层。由于对比文件2需要使用光反射材料,因此所形成的三维物体不具有防扫描的功能。对于光反射物质中的“光反射”,对比文件3没有做任何进一步说明,因此其含义指的是一般意义上的反射或者传统意义上的反射。对于传统意义上的反射,对比文件3所公开的金属反射层和玻璃反射层产生镜面反射,照射到金属反射层上的光相对于光源沿某一角度被反射开;对比文件3公开的白色料主要产生散漫反射,由于金属反射层和玻璃反射层产生镜面反射,而白色料产生散漫反射,这两种反射所反射的光会达到扫描仪的传感器,因此不能实现防扫描。 对比文件2和对比文件3都没有公开防扫描功能,也没有给出有关如何防扫描的任何启示。从而,对比文件1和对比文件2或3无论其自身还是它们的组合得不到本申请的技术方案,权利要求1-20相对于现有技术具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年4月24日依法受理了该复审请求,并将案卷转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:
首先,发明专利权的保护范围以权利要求记载的内容为准,权利要求1的技术方案中也仅记载了打印头打印“防扫描丝材”形成“包括防扫描外表面”的三维物体,防扫描添加剂的具体种类的选择,以及其具体性能并未记载在权利要求的技术方案中,其无法构成驳回所针对的权利要求具备创造性的理由。 其次,本申请“防扫描”是通过“防扫描添加剂选择为比所述丝材的基础/初始材料吸收更多的光,或破坏性地反射更多的光”,也就是说,防扫描是基于添加了额外的光吸收材料或反光材料实现的,防扫描的性能是由其添加剂赋予的。而对比文件2是借助于"包括具有高反光率的金属或金属化合物或其它能够使光束3偏转的材料"形成光反射层,对比文件3"涂覆或浸渍了如白色颜料、铜青铝或其它如反射玻璃珠等光反射材料"形成反射光的丝线如尼龙或涤纶,两者都是借助于反射光材料添加剂以实现光反射,并且由于这种光的反射而能够实现一定程度的防扫描,基于此,本领域技术人员无法得出采用与本申请相同的"反射光"材料对打印材料改进但不能实现“防扫描”功能的结论,也就是说,采用与本申请相同性能的材料却得出与本申请实现功能相悖的结论。并且对比文件2的光反射层是应用于3D打印领域,其目的是借助于光反射层的设置实现对光固化层的精确成型,与本申请同属于3D打印领域,对比文件3的光反射材料是应用于丝材,对本申请的丝材改造具有技术启示。 再次,无论对比文件2还是对比文件3中所采用的添加剂都是能够起到反射光的作用,而这种光反射必然能够在一定程度上实现对光线的偏转,特别是对于"镜面反射"而言,只有在特定的角度才能看到物体,而三维扫描仪是依赖于三维物体表面的可预测光反射来精确建模的,光反射材料的添加本身就能够达到破坏性地反射光的效果,使得三维扫描仪难以精确地对三维物体进行扫描来精确建模,从而实现防扫描的功能。虽然逆反射和光反射存在一定的反射角度的差异,但这仅表明,相对于管反射,特别是"镜面反射"而言,"逆反射"的防扫描效果更为显著,但这种具有更为显著效果的添加剂并未体现在权利要求的技术方案中,无法构成驳回针对的权利要求具有创造性的理由。故坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年3月14日发出复审通知书,指出权利要求1-8相对于对比文件1和2以及本领域的公知常识的结合不具备创造性。
复审请求人于2019年4月29日提交了意见陈述书,删除了权利要求1-8,将权利要求1-8作为原独立权利要求9和16的从属权利要求,并适当调整了相应表述,调整了其余权利要求的编号,修改后的权利要求书包括权利要求1-26,此次提交的权利要求书为:
“1. 一种打印防扫描三维物体的方法,包括:
产生或获取三维物体的数字模型;
处理所述数字模型,以定义多个打印层;和
操作三维打印机,以挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分。
2. 如权利要求1所述的方法,其中,所述防扫描添加剂提高由所述液态塑料形成的表面的光吸收能力。
3. 如权利要求1所述的方法,其中,所述防扫描添加剂修改由所述液态塑料形成的表面的光反射性。
4. 如权利要求3所述的方法,其中,所述防扫描添加剂包括多个逆反射体。
5. 如权利要求4所述的方法,其中,所述防扫描添加剂至少占从三维打印机挤出的材料的5%,以形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分。
6. 如权利要求1所述的方法,还包括:接收用于指定三维物体的防扫描表面的用户输入,其中,所述三维物体的防扫描表面是由使用带防扫描添加剂的液态塑料形成的一个或多个打印层提供的。
7. 如权利要求1所述的方法,其中,所述三维打印机的操作包括把丝材拉入加热挤出嘴中,以提供带有防扫描添加剂的液态塑料源。
8. 如权利要求1所述的方法,其中,所述三维打印机包括:
打印头,具有带加热部分的挤出嘴;
打印台,具有用于接收从挤出嘴挤出的材料的表面;和
打印材料供应卷轴,载有包括混合有防扫描添加剂的塑料的防扫描丝材,
其中,所述打印头适合于把防扫描丝材拉入所述加热部分中进行加热,然后从挤出嘴挤出,以形成三维物体;以及
所述三维物体在该三维物体的至少一个元件上包括一个或多个防扫描外表面。
9. 如权利要求8所述的方法,其中,所述防扫描外表面是光吸收表面,或者是向一个或多个非常规方向反射光的反射表面。
10. 如权利要求8所述的方法,其中,所述防扫描添加剂包括一定量的逆反射材料。
11. 如权利要求10所述的方法,其中,所述一定量在所述防扫描丝材的材料的2%至25%范围内。
12. 如权利要求11所述的方法,其中,所述一定量在5%至10%范围内。
13. 如权利要求8所述的方法,其中,所述打印机还包括控制器,该控制器根据限定具有防扫描外表面的三维物体的多个打印层的三维物体模型来定位和操作打印头,该控制器包括使用所述的防扫描丝材来打印所述防扫描外表面,并使用载有不含防扫描添加剂的塑料丝材的附加打印材料供应卷轴来打印三维物体的其它部分。
14. 如权利要求13所述的方法,其中,所述打印机还包括打印机接口系统,该打印机接口系统用于接收用户输入,并处理用户输入,以指定所述防扫描外表面。
15. 一种与三维打印机结合使用以提供防扫描能力的丝材,包括:
基材,包括塑料;和
防扫描添加剂,提高所述塑料的光吸收率或修改所述基材的反射率。
16. 如权利要求15所述的丝材,其中,所述基材是丙烯腈·丁二烯·苯乙烯(ABS)或聚乳酸(PLA),其构成所述丝材的至少约75%体积百分数。
17. 如权利要求15所述的丝材,其中,所述防扫描添加剂包括逆反射材料。
18. 如权利要求17所述的丝材,其中,所述逆反射材料占所述丝材的至少5%体积百分数。
19. 如权利要求18所述的丝材,其中,所述逆反射材料占所述丝材的少于约25%体积百分数。
20. 如权利要求15所述的丝材,其中,所述三维打印机包括:
打印头,具有带加热部分的挤出嘴;
打印台,具有用于接收从挤出嘴挤出的材料的表面;和
打印材料供应卷轴,载有所述丝材,
其中,所述打印头适合于把丝材拉入所述加热部分中进行加热,然后从挤出嘴挤出,以形成三维物体;以及
所述三维物体在该三维物体的至少一个元件上包括一个或多个防扫描 外表面。
21. 如权利要求20所述的丝材,其中,所述防扫描外表面是光吸收表面,或者是向一个或多个非常规方向反射光的反射表面。
22. 如权利要求21所述的丝材,其中,所述防扫描添加剂包括一定量的逆反射材料。
23. 如权利要求22所述的丝材,其中,所述一定量在所述丝材的材料的2%至25%范围内。
24. 如权利要求23所述的丝材,其中,所述一定量在5%至10%范围内。
25. 如权利要求20所述的丝材,其中,所述打印机还包括控制器,该控制器根据限定具有防扫描外表面的三维物体的多个打印层的三维物体模型来定位和操作打印头,该控制器包括使用所述的包括防扫描添加剂的丝材来打印所述防扫描外表面,并使用载有不含防扫描添加剂的塑料丝材的附加打印材料供应卷轴来打印三维物体的其它部分。
26. 如权利要求25所述的丝材,其中,所述打印机还包括打印机接口系统,该打印机接口系统用于接收用户输入,并处理用户输入,以指定所述防扫描外表面。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
关于审查文本
复审请求人在复审阶段修改了申请文件,经审查修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定针对的文本是:复审请求人于2015年7月6日提交的说明书第1-50段、说明书附图、说明书摘要和摘要附图;于2019年4月29日提交的权利要求第1-26项。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果发明要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间的区别特征没有在其它现有技术中披露,也不能由其它现有技术公开的内容得到技术启示,并且没有证据表明该区别特征是所属技术领域的公知常识,则现有技术中不存在将该区别特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,因而也不能据此得出发明不具备创造性的结论。
具体到本案,独立权利要求1要求保护一种打印防扫描三维物体的方法,对比文件1公开了一种三维打印的方法,并具体公开了(参见说明书第0091-0103段,附图6):如图6所示为本发明的三维打印方法,提供包括控制器和标签传感器的打印机602,匹配标签传感器、控制器和三维打印机的步骤604,读取标签传感器数据的606,将标签传感器数据传递给控制装置的步骤608,依据标签传感器数据决定三维造型数据的步骤610,根据操作参数控三维打印的增材制造步骤612。
权利要求1请求保护的技术方案和对比文件1公开的内容相比,至少存在如下区别特征:操作三维打印机,以挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分,从此防扫描三维物体。基于区别技术特征在本申请中的作用,权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:如何防止三维打印制品被复制。
对比文件2公开了一种打印三维物体的装置,并具体公开了(参见摘要,说明书实施例,附图1-6):为了改善制品的表观,在光固化层表面形成光反射层。如图2所示,利用打印喷头70喷射包括光反射材料60的物质在光固化层40上形成反光层6,反光材料60在光固化层40表面均匀分布。光反射材料60包括具有高反光率的金属或金属化合物或其它能够使光束3偏转的材料。对比文件2并没有公开在打印材料中挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分以防止三维打印制品被复印。
对比文件3公开了一种光反射织物,并具体公开了(参见摘要,说明书第2栏第60行-第3栏第4行):增强丝线如尼龙或涤纶被涂覆或浸渍了如白色颜料、铜青铝或其它如反射玻璃珠等光反射材料。可见对比文件3也没有公开在三维打印过程中挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分以防止三维打印制品被复印。
即,对比文件1、对比文件2和对比文件3均未公开本申请独立权利要求1所限定的“操作三维打印机,以挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分,从此防扫描三维物体”,以及权利要求15所限定的“防扫描添加剂,提高所述塑料的光吸收率或修改所述基材的反射率”。
驳回决定和前置审查意见书中认为,对比文件2是借助于“包括具有高反光率的金属或金属化合物或其它能够使光束3偏转的材料”形成光反射层,对比文件3“涂覆或浸渍了如白色颜料、铜青铝或其它如反射玻璃珠等光反射材料”形成反射光的丝线如尼龙或涤纶,两者都是借助于反射光材料添加剂以实现光反射,并且由于这种光的反射而能够实现一定程度的防扫描,基于此,本领域技术人员无法得出同样采用“反射光”材料对打印材料改进但不能实现“防扫描”功能的结论,也就是说,采用与本申请相同性能的材料却得出与本申请实现功能相悖的结论。并且对比文件2的光反射层是应用于3D打印领域,其目的是借助于光反射层的设置实现对光固化层的精确成型,与本申请同属于3D打印领域,对比文件3的光反射材料是应用于丝材,对本申请的丝材改造具有技术启示。借助于光反射材料能够在一定程度上实现光偏转,同样能够达到破坏性地反射光的效果,能够实现一定程度的防扫描功能。无论对比文件2还是对比文件3中所采用的添加剂都是能够起到反射光的作用,而这种光反射必然能够在一定程度上实现对光线的偏转,特别是对于"镜面反射"而言,只有在特定的角度才能看到物体,而三维扫描仪是依赖于三维物体表面的可预测光反射来精确建模的,光反射材料的添加本身就能够达到破坏性地反射光的效果,使得三维扫描仪难以精确地对三维物体进行扫描来精确建模,从而实现防扫描的功能。虽然逆反射和光反射存在一定的反射角度的差异,但这仅表明,相对于管反射,特别是"镜面反射"而言,"逆反射"的防扫描效果更为显著,但这种具有更为显著效果的添加剂并未体现在权利要求的技术方案中,无法构成驳回针对的权利要求具有创造性的理由。
合议组认为:
首先,本申请的目的在于提供能整体防止三维扫描的三维物体的三维打印方法、以及用于这种打印机的丝材。具体而言是使三维物体包括一个或多个防扫描外表面,采用了通过在打印材料中添加防扫描添加剂,而对比文件1,2和3都没有提及防止三维物体扫描的动机。
其次,对比文件2的技术方案采用光反射材料60,该反射材料由相对于光束具有高光反射性的金属、金属化合物或其他材料制成,用以在物体上形成光反射层。由于对比文件2所公开的金属反射层产生镜面反射,因此其反射的光会达到扫描仪的传感器,因此不具有防扫描作用。对比文件3公开了诸如尼龙或涤纶等加强丝涂敷或浸渍有光反射物质比如白色料、铝青铜或其他反射材料比如反射玻璃珠。对比文件3所公开的金属反射层和玻璃反射层产生镜面反射,照射到金属反射层上的光相对于光源沿某一角度被反射开;对比文件3公开的白色料主要产生散漫反射。由于金属反射层和玻璃反射层产生镜面反射,而白色料产生散漫反射,这两种反射所反射的光会达到扫描仪的传感器,因此不能实现防扫描。
再者,目前也没有其它任何证据表明采用本申请权利要求1所限定“采用操作三维打印机,以挤出含有防扫描添加剂的液态塑料,从而至少形成所述打印层之中的一个或多个的外侧部分从而实现打印防扫描”为本领域的公知常识。因此,依据现有证据,驳回决定和前置审查意见书中所指出的本申请权利要求9-20不具备创造性的理由不能成立。
根据上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年2月23日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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