2023-020464

特願２０２２－５２９０７２「多成分径方向機能勾配材料装置の溶融体流速の調整システム及び方法」拒絶査定不服審判事件〔令和 ４年 ４月２１日国際公開、ＷＯ２０２２／０７８５２８、令和 ５年 ２月 １日国内公表、特表２０２３－５０３８７３〕について、次のとおり審決する。

結 論 本件審判の請求は、成り立たない。

理 由 第１ 手続の経緯 この出願（以下「本願」という。）は、２０２１年（令和３年）１１月２５日（パリ条約による優先権主張 外国庁受理２０２０年（令和２年）１２月３１日、中華人民共和国）を国際出願日とする出願であって、その手続の主な経緯は以下のとおりである。 令和５年 ２月２１日付け：拒絶理由通知書 同年 ５月３１日 ：意見書、手続補正書の提出 同年 ７月２５日付け：拒絶査定（以下「原査定」という。） 同年１２月 １日 ：審判請求書、手続補正書の提出（以下、この手続補正書による補正を「本件補正」という。） 令和６年１１月２８日 ：応対記録（同月７日に合議体から請求人側へ面接による技術説明を要請。同月２７日に請求人側から当該面接を実施しない旨の回答。） 第２ 本件補正後の特許請求の範囲 本件補正によって補正がされた特許請求の範囲の請求項１～８には、以下の事項が記載されている。 【請求項１】 原料貯蔵タンクと、混合漏斗と、スクリュー製錬機と、遠心鋳造機と、温度センサと、制御プラットフォームと、を含み、 前記原料貯蔵タンクは、多成分径方向勾配材料を製造する原料を貯蔵し、 前記混合漏斗は、貯蔵タンクから入った材料を混合して原料が異なる速度でスクリュー製錬機に入るように制御し、 前記スクリュー製錬機は、混合漏斗内の異なる化学配合比率の原料を材料供給順序に応じて順に融解して溶融体の長距離拡散を防止し、かつ速度制御に適する速度で流出を制御し、前記遠心鋳造機は、成分勾配変化の溶融体を遠心鋳造方式で径方向成分勾配材料に凝固し、 前記温度センサは、遠心鋳造機の遠心機キャビティの遠心鋳造する際の外表面温度を監視し、かつ制御プラットフォームに送信し、 前記制御プラットフォームは、成分径方向勾配管材の製造に必要な成分勾配及び各成分の勾配材料の厚さに基づいて、温度センサからフィードバックされたリアルタイムデータと組み合わせて、スクリュー末端の溶融体の最適な流速を求めて材料供給端にフィードバックし、 ことを特徴とする多成分径方向機能勾配材料装置の溶融体流速の調整システム。 【請求項２】 前記原料貯蔵タンクは、前記混合漏斗に密封接続され、前記混合漏斗は、管路により前記スクリュー製錬機の供給口に接続され、前記スクリュー製錬機の材料出口は、前記遠心鋳造機の供給口に接続され、 前記温度センサは、遠心鋳造機の遠心機キャビティ内に設置され、かつ前記制御プラットフォームに接続される、 ことを特徴とする請求項１に記載の調整システム。 【請求項３】 前記制御プラットフォームは、昇降モジュールと、供給弁と、産業用コンピュータと、流速制御弁と、を含み、 前記昇降モジュールは、前記スクリュー製錬機の頂部に設置され、かつ前記スクリュー製錬機のスクリューに接続され、 前記供給弁は、前記混合漏斗と前記スクリュー製錬機の供給口との間の管路に設置され、 前記流速制御弁は、前記スクリュー製錬機の材料出口に設置され、 前記昇降モジュールと材料供給弁と流速制御弁は前記産業用コンピュータに制御接続される、 ことを特徴とする請求項１に記載の調整システム。 【請求項４】 請求項１～３のいずれか１項に記載の多成分径方向機能勾配材料装置の溶融体流速の調整システムを採用した溶融体流速の調整方法であって、 Ｓ１）設計の条件に基づいて製造する多成分径方向機能勾配材料の成分及び管壁の厚さに応じて必要な原料を選択し、かつ各原料をそれぞれ各原料貯蔵タンクに入れてスタントバイになり、 Ｓ２）制御プラットフォームは、製造に必要な多成分径方向機能勾配材料の成分及び管壁の厚さに基づいて、溶融体の流速Ｖを求め、かつ流速Ｖを混合漏斗とスクリュー溶解機と遠心鋳造機に送信し、 Ｓ３）混合漏斗は、制御プラットフォームの指令を受信して、多成分径方向機能勾配管材の成分及び管壁の厚さに応じて原料を配合して均一に混合した後に、スクリュー製錬機に原料を輸送し、 Ｓ４）原料は、スクリュー製錬機の溶融キャビティに入った後に、溶融キャビティの内壁に密着しかつ垂直に下向きに回転するスクリューの分離作用を受けて勾配溶融を行い、かつ制御プラットフォームにより製錬温度及びスクリューの回転速度Ｒを調整することにより、溶融体は、成分が連続的に変化する溶融体を最適な遠心鋳造速度である溶融体の流速Ｖで遠心鋳造機に送り、 Ｓ５）溶融体は、流速Ｖで遠心鋳造機に入った後に、遠心力の作用を受けて溶融キャビティ内に迅速に充填し、かつ鋳造キャビティ外の水冷装置と協働して直ちに凝固する効率的な製造モードを実現して溶融体の混融を防止し、成分が連続的に変化する多成分径方向機能勾配材料を製造する、とのステップを含む、 ことを特徴とする溶融体流速の調整方法。 【請求項５】 前記Ｓ１）における原料は、金属、又は合金であり、粒径のサイズが２０ｍｍ以下の粒子であり、数が複数種である、 ことを特徴とする請求項４に記載の調整方法。 【請求項６】 前記多成分径方向機能勾配材料は管材、棒材、実／中空のディスク又はプレートである、 ことを特徴とする請求項４に記載の調整方法。 【請求項７】 前記Ｓ２）における具体的なステップは、以下のとおりであり、 Ｓ２．１）各原料の密度ρに基づいて、各原料の嵩密度ρｊ’、ｊ＝Ａ、Ｂ、Ｃ……Ｎ、単位：ｇ／Ｃｍ３を見積もり、 Ｓ２．２）固体内熱伝導理論の基本方程式であるフーリエ方程式に基づいて、鋳造キャビティ内の不安定な熱伝導過程における鋳型と鋳物との界面、各異なる成分の鋳物の界面及び鋳物と遠心機キャビティ内の環境との界面の温度Ｔｉｊ，ｉｊ＝０Ａ、ＡＢ、ＢＣ……ＮＳ（鋳型と鋳物及び各鋳物の界面を示すものであること）を確定することができ、公式は以下のとおりであり： ［図：0001425201000001.jpg］ 公式において、ｂｉ及びｂｊは、それぞれ鋳型及び鋳物の蓄熱係数であり、Ｔｉ０及びＴｊ０は、それぞれ温度センサによりリアルタイムに伝送されるリアルタイムデータである鋳型初期温度及び鋳物の鋳造温度である鋳物初期温度であり、 Ｓ２．３）熱交換過程の熱流量関係及びエネルギー保存関係に基づいて、凝固厚さと鋳造時間との関係を求め、公式は以下のとおりであり： ［図：0001425201000002.jpg］ 公式において、ｂＳは遠心機チャンバ内の環境の蓄熱係数であり、Ｃｊ’及びＬｊ’は各層の多成分勾配材料を混合した後の実際の比熱容量及び実際の結晶潜熱値であり、ＴｊＳは各成分の溶融体の実際の液相線温度であり、 ［図：0001425201000003.jpg］ は凝固層厚さであり、 Ｓ２．４）Ｓ２．２）で得られた環境界面温度Ｔｉｊ及びＳ２．３）を公式（３）に代入し、溶融体の流速Ｖを求め： ［図：0001425201000004.jpg］ 公式において、Ａ（τ）はτ時刻の管壁内表面積であり、Ａラスプルーはラスプルー断面積である、 ことを特徴とする請求項４に記載の調整方法。 【請求項８】 前記Ｓ４）におけるスクリューの回転速度Ｒは、以下の公式（４）により求められ、公式は以下のとおりであり： ［図：0001425201000005.jpg］ 公式において、Ｒはスクリューの回転速度であり、Φはねじ山の螺旋角であり、ＤＳはスクリューの直径であり、ＤＢはスリーブの直径であり、Ｂはスクリューフライトの間の軸方向距離であり、Ｄｅは供給口の直径である、 ことを特徴とする請求項４に記載の調整方法。 第３ 原査定の拒絶の理由の概要 原査定の拒絶の理由１～２のうち、理由２についての概要は、以下のとおりのものである。 理由２（特許法３６条６項２号） 本願は、特許請求の範囲の記載が、特許法３６条６項２号に規定する要件を満たしていない。すなわち、請求項７に記載された「界面」がどのようなものか不明であり、また、当該「界面」と願書に最初に添付した特許請求の範囲の請求項１、４、６、７、９（本件補正後の特許請求の範囲の請求項１、４、６、７）に記載された「傾斜」との関係が明らかでない（当審注：本件補正によって「傾斜」を「勾配」とする補正がされた。）。 第４ 原査定の拒絶の理由についての判断 １ 理由２（特許法３６条６項２号）について 特許法３６条６項２号は、特許請求の範囲の記載が、特許を受けようとする発明が明確であるということに適合するものでなければならないことを規定する。 そこで、本願の特許請求の範囲の記載がこの規定に適合しているかについて以下に検討する。 （１）前記第２で認定した請求項７についてみると、請求項７は請求項４を引用するものであるところ、その請求項４には「多成分径方向機能勾配材料」を製造するための溶融体流速の調整方法が記載されているといえる。 この「多成分径方向機能勾配材料」に関し、請求項４の「Ｓ５」には「成分が連続的に変化する多成分径方向機能勾配材料」という記載がある。（下線は当審で付したものである。下線については以下同じ。） （２）また、発明の詳細な説明には以下の記載がある。 ア 「【０００１】 本発明は、材料加工製造の分野に属し、特に化学成分が径方向に沿って連続的に勾配が変化する大型の多成分合金、樹脂、ガラス等の材料の管材、棒材、実／中空ディスク、プレートの多成分径方向機能勾配材料装置に用いられる溶融体流速の調整システム及び方法に関する。 【背景技術】 【０００２】 宇宙飛行、核融合などの過酷なサービス条件下で成分が均一である材料は需要を満たすことができず、環境急変の材料性能への変化需要を克服するために、複合材料はこのような要求に応じて登場する。従来の複合材料は熱間プレス、溶接などの手段により製造され、材料の各部分の間の差異が大きいため、欠陥が発生しやすい性能が低いなどの問題が存在する。機能勾配材料は材料の構成、構造、孔隙率などの要素が一側から他側へ連続的に変化することにより、材料の物理的、化学的、力学的などの性能が連続的に変化し、それにより異なる環境要求に適応する特殊な機能を有する新型複合材料である。一般的には、機能勾配材料及び部品は従来の冶金方法で製造することができないと考えられる。現在、機能勾配材料は主に気相堆積、プラズマ溶射、マグネトロンスパッタリング、粉末冶金、レーザクラッディング、付加製造等の方法により製造され、しかしながら従来の技術に製造材料のサイズが制限を受け、製造コストが高くて効率が低く、マクロクラックが発生しやすく、必要に応じて成分を設計できない等の問題が存在する。」 イ 「【発明の効果】 【００１４】 本発明の有益な効果は、上記技術的解決手段を採用するため、本発明はリアルタイムのフィードバック、制御が柔軟で、操作しやすいなどの利点を備える。該装置は、システムにより原料貯蔵装置を制御して原料を連続的に混合器に送り、その中の原料を異なる配合比率で均一に混合した後、流速を制御して螺旋ロッド溶解炉に連続的に送り順次に溶解製錬し、制御プラットフォームは溶融体が最適な流速で遠心鋳造機に入るように制御し、遠心力の作用で凝固を迅速に完了し、それにより軸方向成分に沿って連続的に変化する溶融体を流入して直ちに凝固して径方向勾配材料に変換することを実現する。該方法により、異なる成分の合金、樹脂、ガラス等の材料の大型成分が径方向に連続的に勾配変化する管材、棒材、実／中空ディスク、ディスク製造を実現することができ、製造フローを簡略化させ、時間コストを低減させ、完成品の品質及び製造効率を向上させる。」 （３）請求項４の「成分が連続的に変化する多成分径方向機能勾配材料」という文言を解釈すると、成分が径方向に沿って連続的に勾配変化するものであるものといえ、この解釈は前記（２）の発明の詳細な説明の記載と符合する。また、発明の詳細な説明の記載における前記（２）アの【０００２】の記載を参酌すれば、材料の構成、構造、孔隙率などの要素が径方向の一側から他側へ連続的に変化することにより、材料の物理的、化学的、力学的などの性能が連続的に変化するものが含まれるといえる。 また、本願において、成分が連続的に勾配変化するものを製造することは、前記【０００２】に背景技術として、従来の複合材料だと材料の各部分の間の差異が大きいため欠陥が発生しやすいといった問題があり、こうした問題を本願が解決しようとするものであることとも符合する。 （４）一方、請求項４の「Ｓ２」における具体的なステップを特定するのが請求項７であるところ、この請求項７の「Ｓ２．２」には、「各異なる成分の鋳物の界面」という事項が記載されている。 異なる成分の鋳物の間に界面が存在するのであれば、もはや鋳物の成分が連続的に勾配変化するものとはいえない。 （５）まとめると、請求項４で製造する多成分径方向機能勾配材料は、成分が径方向に沿って連続的に勾配変化するものであるのに対し、請求項４を引用する請求項７では、「各異なる成分の鋳物の界面」という事項にみられるとおり成分が連続的に勾配変化するものではないものを特定しており、これらの請求項及び発明の詳細な説明の記載からは、この「鋳物の界面」と「成分が連続的に勾配変化する」ことは技術的に矛盾していることが明らかであるから、その結果、請求項７に係る発明が不明確となっている。 したがって、請求項７に記載されたものは明確であるとはいえない。 ２ 請求人の主張 （１）請求人は本件補正をするとともに、審判請求書において界面について以下のとおり主張している。 「３－３．具体的なコメント まず、出願人は「傾斜材料」を「勾配材料」に補正する誤訳訂正を行いました。 勾配材料とは、厳密には「勾配機能複合材料」（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｙ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ＦＧＭと略称する）とも呼ばれ、傾斜機能材料とも呼ばれるべきであります。勾配材料の構造的観点から見ると、勾配機能材料は均一な材料、複合材料とは異なり、それは２種類（または複数）の性能の異なる材料を選択して使用して、連続的にこの２種類（または複数）の材料の組成と構造を変化させることによって、その界面を消失させて材料の性能を材料の組成と構造の変化に従ってゆっくり変化させて、勾配機能材料を形成します。ＦＧＭの特徴については、材料の組み合わせ方から見ると、ＦＧＭは金属／合金、金属／非金属、非金属／セラミックス、金属／セラミックス、セラミックス／セラミックスなどの多種の組み合わせ方に分けることができるので、多種の特殊機能の材料を得ることができます。これはＦＧＭの大きな特徴であり、ＦＧＭの特徴も材料の組成変化から見ることができます。ＦＧＭは、（１）基材上にグラデーションコーティングを形成する勾配機能コーティング型と、（２）材料が２つの基体間の継ぎ目に接着され、材料組成は勾配変化を呈する勾配機能接続型と、（３）材料の組成が１側から他方側へ勾配変化を呈する構造材料である勾配機能全体型と、に分けることができます。したがって、ＦＧＭは大きな応用潜在力を持っていると言えるが、これはＦＧＭのもう一つの大きな特徴であります。 上記の内容から分かるように、「連続的にこの２種類（または複数）の材料の組成と構造を変化させることによって、その界面を消失させて材料の性能を材料の組成と構造の変化に従ってゆっくり変化させて、勾配機能材料を形成する」ため、それぞれの相を画定する必要がありません。 また、請求項７に記載の「界面」について、鋳物は溶解した原料の形態で鋳型に充填するので、鋳物と鋳型の間の界面、即ち、請求項７に記載の「界面」は鋳型の内面であると思うので、請求項７の保護範囲は明確であります。鋳物は立体的であるが、鋳物は異なる成分の複数の材料層からなり、隣接する２つの材料層の間には界面があり、下図に示されます。 ［図：0001425201000006.jpg］ 参考図１（界面の概略図） そのうち、式（１）におけるＯＡ、ＡＢ、ＢＣ、．．．ＮＳは鋳型と鋳物及び鋳物の各凝固領域後の界面であります。鋳型には２つの面のＯとＳがあり、ＯＡは１つ目の成分金属液が凝固した後と鋳型の界面を表し、ＡＢは２つ目の金属液が凝固した後と１つ目の金属液が凝固した後の界面を表し、これに基づいて類推し、最後に鋳型を満たした後の最後の金属液Ｎが凝固した後と鋳型面Ｓとの界面になります（下図に示されます）。 ［図：0001425201000007.jpg］ 参考図２（界面の概略図） 上記の解釈により、請求項７は明確であるため、請求項１－８も明確であり、本願発明は実施できることがわかります。」 （２）前記（１）によると、勾配機能複合材料とは、「連続的にこの２種類（または複数）の材料の組成と構造を変化させることによって、その界面を消失させ」たものであって、それぞれの相を画定する必要がないと説明している。 また、鋳物と鋳型との間の界面についての説明は理解できるが、前記１で指摘した「各異なる成分の鋳物の界面」を説明するものではない。 さらに、参考図１～２を用いての隣接する２つの材料層の間に界面があるとの説明は、「各異なる成分の鋳物の界面」を説明するものではあるが、前記の「界面を消失させ」る旨の説明と整合しないばかりか、成分が径方向に沿って連続的に勾配変化するという多成分径方向機能勾配材料を得られることの説明をしていない。 したがって、請求人の主張を採用することはできない。 （３）なお、この点を明確にするべく、当審から請求人に技術説明を要請したが、請求人からは技術説明を実施しないとの回答であり、拒絶理由を解消するのに必要な釈明がされなかった。（前記第１における令和６年１１月２８日の応対記録を参照）。 第５ むすび 以上のとおりであるから、本願は、特許請求の範囲の記載が、特許法３６条６項２号に規定する要件を満たしていない。 したがって、本願は、拒絶をすべきものである。 よって、結論のとおり審決する。