发明创造名称：多工艺集成3D打印新方法
外观设计名称：
决定号：187632
决定日：2019-08-23
委内编号：1F272004
优先权日：
申请（专利）号：201510215096.8
申请日：2015-04-30
复审请求人：长沙嘉程机械制造有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王蕊
合议组组长：张晋
参审员：连振锋
国际分类号：B44B1/00(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第2款、第3款
决定要点：如果权利要求请求保护的技术方案与对比文件相比存在区别特征，使得两者的技术方案实质上不同，则权利要求具备新颖性；如果其他对比文件没有给出采用相应特征的技术启示，也没有证据表明这些区别特征属于本领域解决相应技术问题的公知常识，则权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510215096.8，名称为“多工艺集成3D打印新方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为长沙嘉程机械制造有限公司。本申请的申请日为2015年04月30日，公开日为2016年12月07日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月19日以本申请权利要求1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性、权利要求2-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由发出驳回决定，驳回决定所针对的文本是：申请日2015年04月30日提交的权利要求第1-4项、说明书第1-11段（第1-2页）、说明书附图图1（第1页）、说明书摘要以及摘要附图。驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1：CN 104044230A 公开日为2014年09月17日；
对比文件2：CN 204076839U 公告日为2015年01月07日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种3D打印方法，能够制造多材质、变孔隙复杂结构的物体，其特征是：多种3D打印工艺集成打印一个多材质、变孔隙复杂结构的物体，即多种工艺的工作头在依据表征物体结构和材质的模型生成的工艺指令控制、协调下，在每一层内根据各种材料成形特性要求分别按一定的运动次序、路径进行打印。
2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征还有：把物体看成是元素（或像素）点的集合体，每一个元素（或像素）点代表物体的每一个体积点，不同的颜色值（或灰度值）代表不同的材质，工艺软件以元素（或像素）点和它的颜色（灰度）值分别作为打印路径点和打印材料选择项，规划出物体3D打印的实时路径和材质。
3.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征还有：为在同一层内打印多种材料，各工艺的工作头按材质分工打印，并按所打印的材料的性质分配打印次序，一般先打印支撑性材料，再打印填充性材料。
4.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征还有：为确保各工艺的工作头运动时不发生相互干涉，各个工作头在工作箱内所处高度不同。”
驳回决定指出：权利要求1请求保护的技术方案被对比文件1公开，因此不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。从属权利要求2和3的附加技术特征部分被对比文件1公开、部分为本领域的公知常识，因此不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求4的附加技术特征被对比文件2公开，因此相对于对比文件1和2的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。同时，针对申请人的意见陈述，驳回决定进一步指出：对比文件1公开了由任何已知的能够使用数字模型来由弹性材料建造三维结构的工艺或装置完成，并具体公开SLA光源固化及热固化，因此对比文件1公开了多工艺集成方法；由于权利要求1中未排除去除填塞材料的步骤，且对比文件1制造的为多孔隙结构，因此公开了权利要求1中的变孔隙结构；对比文件1也公开了不同材料直接3D打印成三维结构的方法，同时本申请也未记载多种工艺集成打印直接形成一个整体结构件的内容；采用权利要求2附加技术特征中的技术方案在CAD的可视化进程中的常见设置；在对比文件1已经公开了多工艺、多打印头用于打印多个材料基础上，对比文件2进一步给出了多个打印头位于不同高度的技术启示。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年01月23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：1）本申请是多种3D打印工艺集成在一起后在一个工位上分别打印多种相应材料成形一个3D物体的方法，各种材料属性、形态和成形机理各不相同，而对比文件1公开的方法虽然利用了3D打印工艺和多个打印头，但是只有一种3D打印沉积工艺，同种工艺打印的这些材料的形态和成形机理是相同的，只是属性有些差异而已，因此权利要求1具备新颖性；2）本申请的路径规划是以像素点云模型为基础的，而目前3D打印的路径规划主要以线段矢量模型为基础，对比文件1中未说明其采用的是哪种模型，也没有明确模型切片后在一个面上的几何信息是用点还是用线段表征，更没有提到基于点还是基于线段来规划路径，因此权利要求2具备创造性；3）对比文件1没有明确多个工作头采用多种工艺，且对比文件1中的ObjetConnex500打印机只有1种沉积工艺，另外，权利要求3中的支撑性材料和填充性材料都是打印的物体本身的组成材料，而对比文件1中的填塞件材料不是打印物体自身的材料，只是在打印过程起支撑打印物体结构的作用，之后被去除，因此权利要求3具备创造性；4）对比文件1和2中都只提到同一种工艺的不同工作头，不用考虑相邻材料之间的相容性问题，其布局和作业秩序、运动路径与多种工艺的不同工作头没有可比性，本申请多种工艺的工作头之间的干涉除了机械碰撞外，还有物理、化学等其他作用，如同时采用激光照射和喷射工艺的时候，激光照射到喷墨打印头上就会烧坏它，必须把不同工艺的工作头安置在工作箱内不同高度处并严格规定其工作秩序和运动路径，因此权利要求4具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月12日依法受理了该复审请求，并将其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，1）对比文件1公开的多种工艺除了复审请求人所述沉积外，至少还列举了其包括紫外光固化等，还公开了打印方法可打印多种材料且“这种三维结构可以是通过任何已知的用于从一种或多种材料来自动地建造一个实体的三维结构的工艺或装置来实现的”、“自动地形成这种三维结构的步骤可以是由任何已知的能够使用数字模型来由弹性材料建造三维结构的工艺或装置来完成的”；2）对比文件1公开了其运用数字的、计算机生成的CAD模型来指导3D打印的打印路径，且其打印机可打印多种材料，而用元素或颜色分别指代体积点或材质进而规划打印路径和材质在CAD的可视化进程中属于常见设置；3）权利要求3中的“一般先打印支撑性材料，再打印填充性材料”并未限定填充性材料不可去除，去除或者不去除都是本领域中根据需要可以采取的后续步骤；4）对比文件2通过设置不同高度的工作头进行打印作业以克服空间干涉限制，客观上即可达到工作头运动时不发生相互干涉，也不会进行机械碰撞，这与本申请的技术效果是相同的，而为了使对比文件1中的多种工艺、打印多种材料的多个工作头在工作箱内防止机械碰撞及其他作用而采用对比文件2的不同高度的方式对本领域技术人员而言是显而易见的。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
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
审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时没有对申请文件进行修改，本复审请求审查决定所依据的文本与驳回决定所依据的文本相同，即：申请日2015年04月30日提交的权利要求第1-4项、说明书第1-11段（第1-2页）、说明书附图图1（第1页）、说明书摘要以及摘要附图。
关于专利法第22条第2款、第3款
专利法第22条第2款规定：新颖性，是指该发明或者实用新型不属于现有技术；也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请，并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
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，该实用新型具有实质性特点和进步。
（1）权利要求1请求保护一种3D打印方法，能够制造多材质、变孔隙复杂结构的物体。
经查，对比文件1公开了一种3D打印方法，并具体公开了以下技术内容（参见说明书第0014段-第0040段、附图1-7）：方法包括产生一个呈现出三维结构的数字模型，该三维结构包括一个胎面模型模制构件用于形成相应的胎面模型的模制腔，即该模制构件作为一种负模构件具有一个腔以用于形成该胎面模型（说明书第16段）；数字模型是使用一种CAD软件程序来产生的（说明书第18段），三维结构是通过由多种材料建造这种结构而形成的，该多种材料包括一种弹性材料从而使得所形成的结构是一个弹性结构（说明书第19段），在产生数字模型的步骤中，该数字模型被形成为呈现出一种具有多个层的、每层都由多种材料形成的三维结构（说明书第21段），三维结构的每个层的形成是通过起初以一种未固化的形式沉积多种材料，然后在形成步骤中对该多种材料的每一种材料进行固化，某种情况下该多种材料是在施加每个层时固化的，固化可通过将未固化的材料暴露于热或光源（说明书第22段）；进一步地，采用ObjetConnex500型三维快速成型打印系统的三维打印机在形成每个层的该多种材料被沉积时对这种材料进行固化，具体而言该多种材料可以包括组合以形成一种组合物的两种或更多种弹性材料，该组合物包括该两种或更多种弹性材料的一种混合物——其目的实现特征为具有某种所希望的实体特性的一种最终组合物，例如，这种材料包括一种第一或主要材料以及一种第二或次要材料，采用多个分开的打印头来沉积第一材料和第二材料，每种弹性材料是以堆叠安排以未固化的形式沉积各自施加而形成的，并且因为是未固化的，因而起初的堆叠安排会随着这些弹性材料固化之前的混合而收缩（说明书第27段）。
由此可见，对比文件1公开的3D打印方法用于制造具有复杂结构的弹性胎面，其采用的3D打印方法具体为：利用两个打印头分别沉积第一材料和第二材料，该第一材料和第二材料以一种最终组合物的形式构成三维结构的一层，然后对该层通过暴露于热或光源进行固化，也就是说对比文件1公开的3D打印方法实质上是采用“沉积-固化”单一3D打印工艺打印单一材质、复杂结构的物体，其中单一材质是由第一材料和第二材料各自施加后混合而成的混合物，而非本申请权利要求1所述技术方案那样采用“多种3D打印工艺集成打印一个多材质、变孔隙复杂结构的物体，多种工艺的工作头在依据表征物体结构和材质的模型生成的工艺指令控制、协调下，在每一层内根据各种材料成形特性要求分别按一定的运动次序、路径进行打印”。因此，权利要求1相对于对比文件1存在上述区别，具有专利法第22条第2款规定的新颖性。
（2）通过对比文件1公开的上述内容可知，权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1公开的内容的区别特征在于：多种3D打印工艺集成打印一个多材质、变孔隙复杂结构的物体，多种工艺的工作头在依据表征物体结构和材质的模型生成的工艺指令控制、协调下，在每一层内根据各种材料成形特性要求分别按一定的运动次序、路径进行打印。上述区别特征在本申请中实际解决的技术问题是：现有3D打印工艺在同层打印多种材料、成形梯度功能制件的能力不强，不能在制件的任意不同空间部位获得不同的材质和性能。
而在对比文件1中，采用“沉积-固化”单一3D打印工艺打印单一材质、复杂结构的物体，其中单一材质是由第一材料和第二材料各自施加后混合而成的混合物，也就是说对比文件1是为了减少制造单一材质的轮胎胎面的工艺步骤，本领域技术人员很难想到使轮胎胎面的每层中分别具有不同材质和性能，因此没有足够的动机想到采用“多种3D打印工艺集成打印一个多材质、变孔隙复杂结构的物体”的方式获得本申请权利要求1请求保护的技术方案。
对比文件2公开了一种多喷头3D打印机，并具体公开了（参见说明书第0023段-第0040段，图1-4）：两个喷头装置10由各自的传动装置30分别驱动，传动装置30在控制系统的控制下能够使两个喷头10分别在X轴、Y轴、Z轴三维空间内移动，由此提高打印效率。由此可见，对比文件2公开的3D打印方法不是采用多种3D打印工艺集成打印一个多材质、变孔隙复杂结构的物体，而是采用单一3D打印工艺的两个喷头装置打印单一材质的物体，因此对比文件2也未公开上述区别特征，没有给出相应的技术启示。另外，在没有相关证据予以佐证的情况下，也不能将上述区别特征直接认定为解决上述技术问题的常规技术手段或公知常识。因此，基于驳回决定中引用的对比文件1-2，尚不足以认定权利要求1请求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款的创造性。
（3）由于权利要求1具有新颖性和创造性，因此其从属权利要求2-4同样具有新颖性和创造性，符合专利法第22条第2款和第3款的规定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月19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文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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