发明创造名称：一种桌面级3D打印机
外观设计名称：
决定号：190706
决定日：2019-09-24
委内编号：1F252671
优先权日：
申请（专利）号：201510808333.1
申请日：2015-11-19
复审请求人：上海复志信息技术有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郑楠
合议组组长：祁建伟
参审员：王晓燕
国际分类号：B29C67/00,B22F3/115,B33Y30/00,B33Y40/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项发明相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，该区别技术特征或者在现有技术中有启示，或者为本领域的公知常识，则其不具备突出的实质性的特点，所述发明不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510808333.1，名称为“一种桌面级3D打印机”的发明专利申请（下称“本申请”），申请人为上海复志信息技术有限公司。本申请的申请日为2015年11月19日，公开日为2016年1月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年2月11日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：权利要求1-11相对于对比文件1（CN204506148U，公告日为2015年07月29日）和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款创造性的规定。
驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图；申请日提交的，初审审查员依职权修改的说明书第1-79段；2017年11月6日提交的权利要求第1-6项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种桌面级3D打印机，包括机架(1)、控制器、物料传输装置(3)、XYZ轴运动装置(4)、进料装置(5)、喷头装置(6)，所述控制器、物料传输装置和XYZ轴运动装置安装在机架上，所述进料装置和喷头装置安装在XYZ轴运动装置上，所述物料传输装置与所述进料装置连接，所述进料装置与所述喷头装置连接，所述控制器与所述物料传输装置、XYZ轴运动装置、进料装置、喷头装置电连接，其特征在于，
XYZ轴运动装置，所述XYZ轴运动装置包括X轴运动组件(41)、Y轴运动组件(42)、Z轴升降组件(43)、用于装设3D打印头的打印头载架(44)和固定框(45)，所述固定框安装在机架上，所述固定框包括呈四边形的上框(451)和底座(452)，所述X轴运动组件和Y轴运动组件固定于上框，所述Z轴升降组件固定于上框和底座上；所述Z轴升降组件包括Z轴平台(431)、Z轴丝杆(432)、丝杆基座(433)和Z轴电机(434)，所述Z轴丝杆贯穿所述丝杆基座，并与丝杆基座螺纹连接，所述Z轴丝杆的一端固定在所述上框，另一端与所述Z轴电机连接，所述Z轴平台与所述丝杆基座固定连接，所述Z轴丝杆的数量为2～10个，每个所述Z轴丝杆上，位于Z轴平台下方安装有Z轴同步带轮(437)，每个所述Z轴同步带轮之间套接有同步带(438)；
所述进料装置包括进料槽(51)；所述喷头装置(6)包括喷料装置(61)和散热装置(62)，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述喷料装置包括加热块(611)和与所述加热块连接的喷嘴(612)，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接；
所述Z轴平台上安装有打印平台(7)，所述Z轴平台与打印平台通过正反螺丝组件连接；
所述Z轴丝杆相邻安装有光轴(435)，所述光轴套设有直线转轴(436)，所述直线转轴固定在所述Z轴平台上，所述光轴一端固定在所述上框，另一端贯穿所述Z轴平台，并固定在底座上；
所述X轴运动组件包括光轴I(411)、X驱动装置(412)和在上框相 对的两个边对称设置的两个X光轴(413)、两个X轴滑块(414)，所述X光轴贯穿X轴滑块，且两端固定在上框，所述光轴I与X光轴垂直设置，所述光轴I贯穿所述打印头载架，且两端固定在X轴滑块上，所述X驱动装置与所述X轴滑块固定连接；
所述Y轴运动组件包括光轴II(421)、Y驱动装置(422)和在上框相对的另外两个边对称设置的两个Y光轴(423)、两个Y轴滑块(424)，所述Y光轴贯穿Y轴滑块，且两端固定在上框，所述光轴II与Y光轴垂直设置，所述光轴II贯穿所述打印头载架，且两端固定在Y轴滑块上，所述Y驱动装置与所述Y轴滑块固定连接；
所述的X驱动装置包括X轴电动机(4121)和与所述X轴电动机连接的X轴同步带(4122)，所述X轴同步带锁定在所述X轴滑块上；所述的Y驱动装置包括Y轴电动机(4221)和与所述Y轴电动机连接的Y轴同步带(4222)，所述Y轴同步带锁定在所述Y轴滑块上；
所述X光轴和Y光轴的两端均安装有同步带轮(46)，每个所述X轴同步带套接在两个Y光轴上相对的两个同步带轮上，每个所述Y轴同步带套接在两个X光轴相对的两个同步带轮上；
其中一个X光轴上的一个同步带轮与所述Y轴电动机的输出端连接，其中一个Y光轴上的一个同步带轮与所述X轴电动机的输出端连接。
2. 根据权利要求1所述的一种桌面级3D打印机，其特征在于，所述控制器上安装有触控屏(2)。
根据权利要求3所述的一种桌面级3D打印机，其特征在于，
3. 根据权利要求1所述的一种桌面级3D打印机，其特征在于，所述X轴滑块由上至下依次分为X光轴连接块(4141)、X轴同步带夹块(4142)和光轴I固定块(4143)，所述Y轴滑块由上至下依次分为Y轴同步带夹块(4241)、Y光轴连接块(4242)和光轴II固定块(4243)。
4. 根据权利要求1所述的一种桌面级3D打印机，其特征在于，所述的进料装置还包括进料机体(52)和安装在进料机体上的导料组件(53)，所述进料槽设置在进料机体内，所述进料槽与所述导料组件的数量相同，所述导料组件包括进料电机(531)、进料齿轮(532)和进 料导向轮(533)，所述进料电机和进料导向轮固定在所述进料机体上，所述进料电机的输出端与所述进料齿轮连接，每个所述进料槽紧贴设置在进料齿轮与进料导向轮之间。
5. 根据权利要求1所述的一种桌面级3D打印机，其特征在于，所述的加热块上安装有散热器(613)；所述每个进料槽的输出端连接有1个导向喉管(54)，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接。
6. 根据权利要求1所述的一种桌面级3D打印机，其特征在于，所述散热装置(62)包括喉管散热风扇(621)和出料散热风扇(622)，所述的喉管散热风扇数量为2个，相对固定安装在打印头载架的两侧。”
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服,于2018年5月24日向国家知识产权局提出了复审请求。复审请求人认为：（1）对比文件1中记载了“所述X滑块连接滚珠丝杠，所述的滚珠丝杠连接丝杠螺母35和联轴器36，所述的联轴器连接Z轴同步电机37，所述的丝杠螺母连接热床平台38”，对比文件1所公开的3D打印机的结构与本申请的Z轴升降组件不相同，且具体运作方式不同；（2）对比文件1未公开正反螺丝组件，也未公开其技术效果；（3）对比文件1未公开采取多个喷嘴，也没有给出多色打印的启示。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年5月31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坚持驳回决定。
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5月10日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-6相对于对比文件1和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年6月20日提交了意见陈述书，和修改的权利要求书，在权利要求1中加入了技术特征“所述正反螺丝组件包括左顶螺丝、右顶螺丝、拉紧螺丝、大垫片和锁紧螺母，左顶螺丝、右顶螺丝从Z轴平台底面拧入，拉紧螺丝从打印平台穿入到Z轴平台内，大垫片、锁紧螺母从Z轴平台底面与拉紧螺丝拧在一起”。复审请求人认为：对比文件1没有涉及本申请修改后的权利要求1实际解决的技术问题和解决上述技术问题的技术手段，也没有涉及本申请修改后的权利要求1所要达到的技术效果。且权利要求1与对比文件1的区别也不是本领域的公知常识。
修改后的权利要求1为：
“1. 一种桌面级3D打印机，包括机架(1)、控制器、物料传输装置(3)、XYZ轴运动装置(4)、进料装置(5)、喷头装置(6)，所述控制器、物料传输装置和XYZ轴运动装置安装在机架上，所述进料装置和喷头装置安装在XYZ轴运动装置上，所述物料传输装置与所述进料装置连接，所述进料装置与所述喷头装置连接，所述控制器与所述物料传输装置、XYZ轴运动装置、进料装置、喷头装置电连接，其特征在于，
XYZ轴运动装置，所述XYZ轴运动装置包括X轴运动组件(41)、Y轴运动组件(42)、Z轴升降组件(43)、用于装设3D打印头的打印头载架(44)和固定框(45)，所述固定框安装在机架上，所述固定框包括呈四边形的上框(451)和底座(452)，所述X轴运动组件和Y轴运动组件固定于上框，所述Z轴升降组件固定于上框和底座上；所述Z轴升降组件包括Z轴平台(431)、Z轴丝杆(432)、丝杆基座(433)和Z轴电机(434)，所述Z轴丝杆贯穿所述丝杆基座，并与丝杆基座螺纹连接，所述Z轴丝杆的一端固定在所述上框，另一端与所述Z轴电机连接，所述Z轴平台与所述丝杆基座固定连接，所述Z轴丝杆的数量为2～10个，每个所述Z轴丝杆上，位于Z轴平台下方安装有Z轴同步带轮(437)，每个所述Z轴同步带轮之间套接有同步带(438)；
所述进料装置包括进料槽(51)；所述喷头装置(6)包括喷料装置(61)和散热装置(62)，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述喷料装置包括加热块(611)和与所述加热块连接的喷嘴(612)，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接；
所述Z轴平台上安装有打印平台(7)，所述Z轴平台与打印平台通过正反 螺丝组件连接；
所述Z轴丝杆相邻安装有光轴(435)，所述光轴套设有直线转轴(436)，所述直线转轴固定在所述Z轴平台上，所述光轴一端固定在所述上框，另一端贯穿所述Z轴平台，并固定在底座上；
所述X轴运动组件包括光轴I(411)、X驱动装置(412)和在上框相对的两个边对称设置的两个X光轴(413)、两个X轴滑块(414)，所述X光轴贯穿X轴滑块，且两端固定在上框，所述光轴I与X光轴垂直设置，所述光轴I贯穿所述打印头载架，且两端固定在X轴滑块上，所述X驱动装置与所述X轴滑块固定连接；
所述Y轴运动组件包括光轴II(421)、Y驱动装置(422)和在上框相对的另外两个边对称设置的两个Y光轴(423)、两个Y轴滑块(424)，所述Y光轴贯穿Y轴滑块，且两端固定在上框，所述光轴II与Y光轴垂直设置，所述光轴II贯穿所述打印头载架，且两端固定在Y轴滑块上，所述Y驱动装置与所述Y轴滑块固定连接；
所述的X驱动装置包括X轴电动机(4121)和与所述X轴电动机连接的X轴同步带(4122)，所述X轴同步带锁定在所述X轴滑块上；所述的Y驱动装置包括Y轴电动机(4221)和与所述Y轴电动机连接的Y轴同步带(4222)，所述Y轴同步带锁定在所述Y轴滑块上；
所述X光轴和Y光轴的两端均安装有同步带轮(46)，每个所述X轴同步带套接在两个Y光轴上相对的两个同步带轮上，每个所述Y轴同步带套接在两个X光轴相对的两个同步带轮上；
其中一个X光轴上的一个同步带轮与所述Y轴电动机的输出端连接，其中一个Y光轴上的一个同步带轮与所述X轴电动机的输出端连接；
所述正反螺丝组件包括左顶螺丝、右顶螺丝、拉紧螺丝、大垫片和锁紧螺母，左顶螺丝、右顶螺丝从Z轴平台底面拧入，拉紧螺丝从打印平台穿入到Z轴平台内，大垫片、锁紧螺母从Z轴平台底面与拉紧螺丝拧在一起。”
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
（一）审查文本的认定
复审请求人于2019年6月20日提交了权利要求第1-6项，本次复审决定所针对的审查文本是申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图；申请日提交的，初审审查员依职权修改的说明书第1-79段；2019年6月20日提交的权利要求第1-6项。
（二）关于创造性
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。
如果一项发明相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，该区别技术特征或者在现有技术中有启示，或者为本领域的公知常识，则其不具备突出的实质性的特点，所述发明不具备创造性。
权利要求1请求保护一种桌面级3D打印机，对比文件1公开了一种桌面级3D打印机，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第19-27段，图1-4）：桌面级3D打印机包括机架、XYZ轴运动装置、进料装置、喷头装置21，XYZ轴运动装置安装在机架上，进料装置和喷头装置安装在XYZ轴运动装置上，进料装置与喷头装置连接，XYZ轴运动装置包括X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴升降组件、用于装设3D打印头的打印头载架和固定框，固定框安装在机架上，固定框包括呈四边形的X、Y轴基准平台（即上框）和底座，X轴运动组件和Y轴运动组件固定于X、Y轴基准平台（参见图3），Z轴升降组件固定于上框和底座上（参见图4）；Z轴升降组件包括热床平台38（即Z轴平台）、滚珠丝杠5（即Z轴丝杆）、丝杠螺母35（即丝杆基座）和Z轴电机37，Z轴丝杆贯穿丝杆基座，并与丝杆基座螺纹连接，Z轴丝杆的一端固定在所述上框，另一端与所述Z轴电机连接，Z轴平台与丝杆基座固定连接。进料装置包括U型槽（即进料槽），喷头装置包括喷料装置21和散热套和风扇（即散热装置），进料装置贯穿打印头载架与喷料装置连接，散热装置固定安装在打印头载架上，喷料装置包括加热块19和与加热块连接的喷嘴21，喷嘴贯穿加热块；进料槽与喷嘴数量相同，进料槽的输出端连接有1个导向喉管12，导向喉管贯穿散热器与1个喷嘴的输入端连接；热床平台38（即Z轴平台）上安装有工作面，可拆下清洗和替换（相当于打印平台），与热床38采用弹簧压紧设计；Z轴丝杆相邻安装有光轴29，光轴一端固定在上框，另一端贯穿Z轴平台，并固定在底座上。
所述的3D打印机，X光轴连接Y滑块23，Y滑块连接X轴驱动轴24，X轴驱动轴连接Y轴联动同步带25和X轴驱动皮带26，X轴驱动皮带连接X轴步进电机27，Y轴联动同步带连接X轴从动动轴28，X轴从动动轴连接Y滑块，Y滑块连接X光轴，X滑块连接Y轴驱动轴30，Y轴驱动轴连接X轴联动同步带31，X轴联动同步带连接Y轴从动轴32，Y 轴从动轴连接X滑块，X轴驱动轴与X轴从动动轴之间通过Y轴联动同步带连接，Y轴从动轴与Y轴驱动轴之间通过X轴联动同步带连接，Y轴驱动轴连接Y轴驱动同步带33，Y轴驱动同步带连接Y轴步进电机34。X轴、Y轴分别由步进电机、驱动轴、从动轴和同步带组成，步进电机通过同步带带动驱动轴，驱动轴与从动轴两端由两根同步带联动，分别带动X滑块、Y滑块，滑块带动十字交叉的X轴、Y轴组成十字光轴移动，从而达到移动打印头的动作，使其可以在框架内任意移动和定位，由X 轴、Y轴一起附件组成的十字交叉行走机构。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别主要在于：（1）对设备控制、物料传输等的部件构成及连接关系进行了具体限定；（2）Z轴丝杆的数量为2～10个，每个所述Z轴丝杆上，位于Z轴平台下方安装有Z轴同步带轮，每个Z轴同步带轮之间套接有同步带；（3）喷嘴的数量为2-15个；（4）Z轴平台与打印平台通过正反螺丝组件连接；光轴套设有直线转轴，直线转轴固定在Z轴平台上；（5）光轴Ⅰ、Ⅱ两端滑块的运动方式为X、Y光轴（413,423）带动同步带运动，同步带再进一步带动滑块进行运动；（6）正反螺丝组件包括左顶螺丝、右顶螺丝、拉紧螺丝、大垫片和锁紧螺母，左顶螺丝、右顶螺丝从Z轴平台底面拧入，拉紧螺丝从打印平台穿入到Z轴平台内，大垫片、锁紧螺母从Z轴平台底面与拉紧螺丝拧在一起。
对于上述区别技术特征，（1）3D打印设备机架上配置设备控制装置和物料传输装置这是3D打印领域常见的配置方式，且本领域技术人员熟知设备控制装置和物料传输装置的具体部件构成及各部件的连接关系；（2）本领域技术人员熟知，对于有一定宽度或长度的部件的运动，若希望部件的运动更加均衡，而不发生偏转，则需控制部件上各点均运动相同距离，由此，本领域技术人员容易想到由多个丝杆、同步带轮以及电机组成Z轴升降组件，从而控制Z轴平台各点运动相同距离，防止Z轴平台发生偏转，至于Z轴丝杆的数量，则为本领域技术人员根据实际的需要容易选择使用的；（3）在3D打印领域，多喷嘴打印是常用的技术手段，本领域技术人员根据打印的材料、颜色的需要容易选择喷嘴的个数；（4）正反螺丝组件是常用的一种固定、调节装置，本领域技术人员对于其作用原理、效果是熟知的，也就是说，本领域技术人员根据对于平台调节、固定的需要，容易选择出使用正反螺丝组件连接Z轴平台与打印平台，而通过直线转轴将光轴与平台连接是本领域常规技术手段；（5）对比文件1已经公开了电机连接圆杆转动，圆杆带动环形同步带环形运动，环形同步带带动另外一侧的圆杆做同步运动这样一个整体的沿上框边缘同步进行的运动传递过程，也就是说公开了杆-带-杆的运动接续传递的方式，且环形带可以携带物体在环形带环绕方向上做运动，这是本领域的公知常识，在对比文件1公开的技术内容及现有技术的启示下，本领域技术人员容易想到，同样采用电机带动圆杆转动，圆杆带动环形同步带环形运动，环形同步带带动另外一侧的圆杆做同步运动，之后圆杆再带动另一侧环形同步带环形运动的同步运动传递过程，而滑块固定在环形同步带上，由同步带携带滑块做运动这种方式，实现了两侧滑块的同步运动。上述特征的选择使用无需付出创造性劳动；（6）本领域技术人员熟知正反螺丝可用于调整、锁紧等作用，通过设置多个螺丝，及垫片和锁紧螺母来调整打印平台和Z轴平台之间的距离，从而对打印平台进行调平，这是本领域技术人员结合公知的对正反螺丝组件的作用，公知的对平台调整水平的方法及实际需求所容易想到的。
由此可见，在对比文件1的基础上结合上述公知常识以获得该权利要求所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、对于权利要求2，控制器上安装有触控屏是本领域公知技术手段。因此，在引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对于权利要求3，本领域技术人员根据滑块与同步带的运动关系，滑块与光轴Ⅰ、Ⅱ的连接方式，容易想到X、Y轴滑块由上至下依次分为X、Y光轴连接块、X、Y轴同步带夹块和光轴Ⅰ、Ⅱ固定块。因此，在引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、对于权利要求4-6，对比文件1还公开了：进料装置还包括进料机体和安装在进料机体上的导料组件，进料槽设置在进料机体内，进料槽与所述导料组件的数量相同，所述导料组件包括进料电机6、进料齿轮7和进料导向轮，所述进料电机固定在所述进料机体上，所述进料电机的输出端与所述进料齿轮连接，每个所述进料槽紧贴设置在进料齿轮与进料导向轮之间。加热块上安装有散热器，所述每个进料槽的输出端连接有1个导向喉管12，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接；散热装置包括喉管散热风扇14和出料散热风扇16。对比文件1中进料导向轮连接L型手柄上，L型手柄再连接在进料机体上，当不需要对比文件1所公开的通过弹簧的弹性而对于进料齿轮7和进料导向轮间的距离可略微调整的功能时，本领域技术人员很容易想到将进料导向轮直接固定在所述进料机体上，而根据需要选择多个喷嘴与相应的进料槽并使二者连通、选择热风扇数量及其安装位置等都是本领域常规技术手段，无需付出创造性劳动。因此，在引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于复审请求人的意见
针对复审请求人答复复审通知书的上述意见，合议组认为：本领域技术人员知晓在3D打印过程中，若平台发生倾斜，不仅会影响产品成型的质量，而且，工作人员需频繁的进行调整打印平台的水平度而影响成型的效率。因此，如何保证打印平台较高的水平度，如何能够长时间保持打印平台较高的水平度，是3D打印领域常见的、很容易意识得到的技术问题。同时，对于如何解决部件水平度的问题，这也是很多技术领域同样面临的问题，并对此做了相当多的研究。
如同上面创造性评述中所述，本领域技术人员熟知，对于有一定宽度或长度的部件的运动，若希望部件的运动更加均衡，不发生不希望的偏转或倾斜，则需控制部件上各点在运动方向上均运动相同距离，控制某点在运动方向上均运动相同距离的方法有很多，而通过丝杆的转动来控制与该丝杆啮合的位置的运动，这是常见的方式，因此，本领域技术人员容易想到通过多个丝杆来控制平面上各点的运动，当各丝杆转动速度一致时，容易防止平台在运动时的偏转或倾斜。对比文件1公开了杆-带-杆的运动接续传递的方式，也就给出了通过同步带轮来保证各转轴的同步运动的技术启示。因此，为解决技术问题所采取的技术手段是本领域技术人员容易想到的，并达到相应的技术效果。
螺丝常用于起到紧固、顶固、控制距离的作用，通过控制螺丝旋转的圈数来控制螺丝伸出表面的长度，来控制螺丝顶起的距离或力量，是一种常见的用于顶固的方式，因此，本领域技术人员根据对于螺丝、螺母所能起到作用的公知常识，以及常见的紧固方式，根据实际需要，容易想到权利要求1中所限定的对于平台的调平方式。
综上所述，合议组已对权利要求1与对比文件1相比较的区别技术特征为本领域公知常识或惯用技术手段做了充分的说理和论述，意见陈述中关于创造性的理论讨论由于与本案具体案情无关，在此不予回应。
因此，复审请求人关于本申请具备创造性的主张不能成立。基于以上事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年2月11日对本申请作出的驳回决定。
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,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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