3D打印机领域中国专利申请状况分析_朱艳华
3D打印设备专利信息分析
3D打印设备专利信息分析3D打印是近几年的热点产业,关于3D打印的专利申请量快速递增。
3D打印设备属于3D打印技术的重要组成部分,本文通过专利分析的方法,提出了国内目前3D打印行业的重点企业、研发热点等信息,为企业研发、专利布局提供借鉴。
标签:3D打印专利3D打印技术是基于离散/堆积原理,通过材料的逐渐累积来实现制造的技术。
目前3D 打印技术已经渗透到各个领域,如医用假体的打印,汽车制造领域等等,各企业也争相申请3D方面的打印专利。
虽然已经多期刊文献对3D打印的专利布局进行分析,例如王刚发表的“知识产权视角下的3D打印技术” ,刘鑫的“中美3D打印技术专利比较与产业发展对策研究”等,但是大多与3D打印整个行业的专利布局进行分析,由于3D打印的热点涉及包括信息技术、打印材料、精密机械工程等多方面,罕见对3D打印涉及的打印设备进行专利分析的文献,因此,本文提出专门针对3D打印涉及的机械设备进行的专利分析。
1 .数据来源及分析方法本文以国家知识产权局专利数据库,CNABS(国内专利数据的检索数据库),SIPOABS(涵盖美、欧、日、韩等97个国家和组织,从1827年收录至今的的所有专利文献数据库),以及Patentics智能检索软件为检索工具,采用中英文关键词结合分类号的检索方法进行专利数据分析,3D打印在国际专利分类表中的最主要的分类位置为B29C67/02,B29C67/04,B29C67/06,B33Y部分。
在关键词表达上,可以扩展为,3D打印,三维打印,快速成型,快速成形,快速制造3D print,three dimension print,rapid prototype。
对检索到的文献数据从申请数量,主要申请人,申请热点,专利的有效性等多维角度进行统计分析,得出相关结论。
2 .國内外3D打印设备主要研发企业通过SIPOABS数据库检索,供检索到45538篇专利文献,考虑到专利申请中存在国际申请以及巴黎公约的情况,比如同一公司既申请美国专利,同时又申请中国专利,因此,以SIPOABS库中原始申请国别(APCC)为检索字段,得到全球主要国家专利占比如下:中国49%、美国16%、日本10%、韩国5%、德国3%,如图1所示。
3D打印对专利权的冲击及其应对共10页
3D打印对专利权的冲击及其应对摘要:传统制造模式下的专利法无法有效应对3D打印时代的专利侵权行为,由于3D打印机的普及,专利法的合理使用制度是否应当进行适当的变更以更好的平衡专利权利人和社会的利益,同时对于专利产品的3D数据文件的共享行为,通过将著作权法中的"通知-删除"规则引入专利法,同时通过著作权中对数字作品进行明确定义等措施,能更好的保护专利权利人的利益。
一、3D打印对专利权的冲击1、3D打印技术发展现状3D打印技术,学名"快速形成技术",又称"增材制造技术"、"增量制造技术"等,是制造业领域正在迅速发展的一项高新技术。
与传统制造业中去除材料后拼接零件的制造工序不同,3D打印工艺遵从"加法原则",运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过多层打印技术逐层叠加、堆积生成任何形状的物体。
⑴打印过程开始于设计文件,在将设计文件转化成可由特定的成型设备(俗称"3D打印机")识别的文件格式后,使用者便可以直接制造零件或磨具。
随着各个3D打印技术公司在技术上的不断改进,3D打印正在想着产品制造的方向发展,形成直接数字化制造。
现今,随着3D打印机价格下降,操作简单,3D打印机进入普通百姓家中,只要在互联网上下载到有关产品的数据文档,就可以"打印"出相关的产品。
2、专利侵权的前提--以生产经营为目的我国专利法为侵犯专利权设置了一个前提,就是以生产经营为目的制造、使用、许诺销售、销售等行为。
类似的做法也存在于许多其他国家,虽然此条款并不存在于美国专利法里,在美国专利制度中,即使不以生产经营为目的,个人使用专利技术的行为仍然被视为侵犯了专利权。
⑵但美国早期的判例法中,法院在针对专利权的范围时就表示:若仅为满足一种哲学尝试或好奇心,或仅为娱乐目的实施专利,不属于侵权行为。
⑶ 专利权的合理使用制度在3D打印技术冲击下,将给专利权人维护其利益带来诸多不利。
3D打印技术专利分析报告简版
中国3D打印技术专利分析报告一、报告概述本报告以国家知识产权局公开的专利文献为数据基础,主要采用3d打印和三维成型进行相关专利的检索,并且对专利数据进行筛选统计和加工,通过分析3d打印专利申请趋势,重点申请人,技术分布等状况,掌握该技术领域的专利保护状况和技术空白点,为企业的技术研发、专利申请停工可以借鉴的思路和方向性参考,引导企业确立技术优势并进行前瞻性专利布局,从而抢占行业先机。
a)报告检索概述1、专利数据库的选择范围中国专利数据的时间范围:1985年至2014年1月8日。
专利数据的滞后性:《中华人民共和国专利法》规定,如果专利发明人不申请提前公开的话,专利在申请之日起18个月后公开,因此虽然本次分析的数据截止至2014年1月8日,但实际上仍有一部分专利的申请日早于2014年1月8日,但并没有列入到本次的分析之中。
2、数据检索方法采用关键词和专利分类号相结合的交叉检索中文关键词:3D打印三维成型3D成型立体印刷分类号:B41J B29C检索式:(ti,ab,ac:(3D打印or 三维打印or 3D成型or 立体印刷not 成像)) and not(ic1,ic2: A61K9)注:其中排除了A61K9为运用3D打印技术进行医疗打印,而不是针对3D打印技术本身。
数据处理原则:数据采集原则是在以全为主的基础上求精,对相关的技术分布采用了分类号与关键词相结合的检索原则。
关键词的选取上尽量采用无歧义的词汇来减少杂质数据,但由于部分词汇不可避免的具有一定的多面性,具体检索时需要通过细致的逻辑策略或者手工进行翻译,初筛和清晰,而后再通过分类,标引,二次标引等数据处理步骤进行分析。
申请人为共同申请时的统计规则参照国家知识产权局的分类方法,我把专利申请人分为企业,大专院校,科研院所,机关团体,个人这五类,在本报告中,若某件专利设计申请人共同申请时的,则按申请的申请人各申请一件专利来统计。
例如:当企业和科研院所共同申请时,默认为企业和科研院所各申请一件专利。
论3D打印技术下专利法的应对
论3D打印技术下我国专利法的应对随着3D打印技术的快速发展,相关专利问题也逐渐浮出水面。
我国专利法需要适应新技术的发展,有效保护3D打印技术创新,同时防范专利滥用和专利侵权问题。
一、专利保护需更具激励性3D打印技术的发展需要巨大的投入和研发。
现有的专利制度在鼓励技术创新方面还有一定的改进空间。
应着重优化专利申请和授权流程,提高授权效率,并加大鼓励企业和个人对此技术领域的投资,促进技术的进一步发展。
二、防范专利滥用和侵权在3D打印技术开发过程中,一些专利持有人可能滥用专利权或违法侵权,导致其他企业无法在该领域研发和创新,阻碍技术进步。
为此,应加强专利侵权查处力度,规范专利授权的发放和审查,防止专利权力滥用。
三、建立行业标准和技术规范3D打印技术的发展离不开相关行业标准和技术规范的制订,这可有助于规范市场秩序,并保障各方的切实利益。
在制定这些标准时,不应局限于个别机构或专业领域,应广以开放,注重各利益方的认可和参与。
三个案例:1、中国知识产权局近日正式批准了具有创新意义的3D打印技术专利申请。
这项技术的主要特点是可实现工业化生产,为金属3D打印技术的应用带来了新的契机。
2、2018年2月,一家代表了3D打印技术的先锋公司在美国法院提出专利诉讼,针对一些竞争对手的侵权行为。
3、2016年,我国一家3D打印企业研发出具有核心技术自主知识产权的家庭高端3D打印机,获得专利授权,并成功打入欧美市场。
此举对于我国3D打印产业的发展具有重大战略意义,进一步提升了我国在3D打印技术方面的实力和话语权。
以上案例可以反映出我国专利制度在3D打印技术领域中的应用。
我们应该进一步加强技术创新和专利保护,鼓励企业和个人积极创新,提高我国在3D打印技术领域的核心竞争力和创新能力。
同时,还需要加强专利维权和管理,防止专利滥用和侵权,保护市场公平,鼓励企业合理使用专利,促进技术转让和合作。
在应对3D打印技术的专利问题上,我国专利法制度应进一步完善,建立更加优秀的创新激励机制,加强专利审查流程监管,建立更加规范的专利申请和授权标准。
3D打印技术专利分析报告简版
3D打印技术专利分析报告简版中国3D打印技术专利分析报告一、报告概述本报告以国家知识产权局公开的专利文献为数据基础,主要采用3d打印和三维成型进行相关专利的检索,并且对专利数据进行筛选统计和加工,通过分析3d 打印专利申请趋势,重点申请人,技术分布等状况,掌握该技术领域的专利保护状况和技术空白点,为企业的技术研发、专利申请停工可以借鉴的思路和方向性参考,引导企业确立技术优势并进行前瞻性专利布局,从而抢占行业先机。
a) 报告检索概述1、专利数据库的选择范围中国专利数据的时间范围:1985年至2014年1月8日。
专利数据的滞后性:《中华人民共和国专利法》规定,如果专利发明人不申请提前公开的话,专利在申请之日起18个月后公开,因此虽然本次分析的数据截止至2014年1月8日,但实际上仍有一部分专利的申请日早于2014年1月8日,但并没有列入到本次的分析之中。
2、数据检索方法采用关键词和专利分类号相结合的交叉检索中文关键词:3D 打印三维成型 3D成型立体印刷分类号: B41J B29C检索式:(ti,ab,ac:(3D打印 or 三维打印 or 3D成型 or 立体印刷 not 成像)) and not(ic1,ic2: A61K9)注:其中排除了A61K9为运用3D打印技术进行医疗打印,而不是针对3D打印技术本身。
数据处理原则:数据采集原则是在以全为主的基础上求精,对相关的技术分布采用了分类号与关键词相结合的检索原则。
关键词的选取上尽量采用无歧义的词汇来减少杂质数据,但由于部分词汇不可避免的具有一定的多面性,具体检索时需要通过细致的逻辑策略或者手工进行翻译,初筛和清晰,而后再通过分类,标引,二次标引等数据处理步骤进行分析。
申请人为共同申请时的统计规则参照国家知识产权局的分类方法,我把专利申请人分为企业,大专院校,科研院所,机关团体,个人这五类,在本报告中,若某件专利设计申请人共同申请时的,则按申请的申请人各申请一件专利来统计。
论3D打印技术下我国专利法的应对
论3D打印技术下我国专利法的应对随着3D打印技术的不断发展,其在制造业中的应用越来越广泛。
然而,在3D打印技术下,专利法的适用也愈加复杂和高度重要。
本文将探讨3D打印技术下我国专利法的应对,并附带三个案例。
首先,我们需要了解3D打印技术的特点。
3D打印技术是通过数字化加工的方式,在机器内部逐层将材料加工成为我们所需要的物品,这一过程与传统的生产方式有所不同。
在3D打印技术下,制造商可以通过摄制现有的设备或零部件,然后对其进行数字建模,最终再用3D打印机制造出来。
针对这一技术的特点,我们需要探讨专利法中专利权保护范围的确定。
第一个案例:研发公司X的实践研发公司X从事3D打印技术的开发、制造和销售,其主要产品是3D打印机及其与软件配套使用的一些设备。
由于各个设备的制造方式不同,其专利保护范围也应该不同。
在研发公司X的案例中,其提交的专利申请涉及到数字化建模软件、3D 打印机的加工设备和3D打印机的相关软件。
在申请专利时,研发公司X需要清楚地说明其专利的保护范围,并确保其专利权的受保护范围与申请专利的权利要求吻合。
同时,还需要了解技术发展趋势,不断更新并适应相关法规的变化。
第二个案例:制造公司Y的实践制造公司Y生产某类3D打印机,在专利申请中包括打印机的物理构造和控制软件两个方面。
然而,由于其专利申请过于宽泛,导致其专利保护范围过广。
另一方面,许多其他公司也在生产类似的3D打印机。
此时,制造公司Y应该尽早把专利范围压缩到合理范围内,并在专利查找中采取措施,确保自己的市场地位得到稳固保护。
第三个案例:装饰公司Z的实践装饰公司Z设计和制造的3D打印产品具有特殊的艺术效果,是一些高端市场的青睐。
然而,由于3D打印技术的开放性和灵活性,公司Z的客户很容易把公司Z的产品复制出来,导致公司Z不能通过专利申请来保护其产品。
在这种情况下,公司Z应该利用版权,著作权和商标等法律手段,维护其知识产权,确保其艺术性产品得到充分保护。
最新整理3D打印技术国内专利申请状况分析.docx
最新整理3D打印技术国内专利申请状况分析3D打印技术国内专利申请状况分析目前,3D打印技术作为一种新兴技术在国内外迅速发展,其可用于模型、模具、航空航天、生物医疗等领域[1]。
本文对3D打印技术的国内专利申请状况进行了统计和分析,以期望为我国企业、高校或科研机构的研发、专利技术布局及战略提供参考。
1 专利信息分析本文数据于中国国家知识产权局专利数据库,检索时间段为20xx年(含)之前申请的中国专利申请,库检索:3D打印or增材打印or三维打印or3D快速打印or(三维s快速成型)or(“3D”s快速成型),检索出3035件相关结果。
1.1 申请量图1表示2000年-20xx年的专利年申请量的情况, 20xx年之前年申请量均在几十件以内,至20xx年,年申请量大幅增加,达100余件,并在之后的20xx、20xx年年申请量急增。
可见,我国相关企业、科研机构正在该新兴技术领域积极寻求专利保护、进行专利布局。
图1 国内3D打印技术年度申请量变化趋势图2 国内3D打印技术申请类型分布1.2 申请类型从图2可以看出,我国在3D打印技术专利申请中外观设计专利申请量较少,实用新型专利申请占到37%,发明专利申请占58%,可见,含金量较高的发明专利申请虽然比例高于实用新型,但并没有占据很大的比例优势,说明我国在3D 打印技术领域方面还需要对专利质量和专利稳定性方面多加xx和思考。
另一方面,在统计中发现很多申请人采用实用新型和发明同时申请的方式,该方式是一种比较好的专利保护策略,应当值得鼓励。
图3 国内3D打印技术主要申请人分布图4 国内3D打印技术IPC分布1.3 申请人由图3所示的申请人分布图可以看出,3D打印技术领域中国专利申请主要由国内企业和高校科研机构提出,申请量前十位中有6 所高校或科研机构,4个企业,且高校或科研机构的专利申请类型较多为发明专利申请,可见我国高校或科研机构在3D打印技术领域具有较强的研究实力。
从专利视角分析3D打印技术的发展趋势
从专利视角分析3D打印技术的发展趋势作者:王耀章任为民来源:《企业文化》2018年第26期摘要:3D打印技术的兴起,对传统制造业正产生深刻的影响,通过对3D打印专利的申请年代分布,地域分布,技术领域分布等方面对申请态势进行分析,寻找技术和市场热点及对技术发展趋势进行预测,制定专利布局的策略,确定专利布局的路线。
中华人民共和国国务院在2015年印发《中国制造2025》,全面推进制造强国计划。
这是我国实施科技强国计划的第一个纲领性文件。
围绕这个宏大的战略目标,《中国制造2025》明确提出了多项战略任务,其中就把提高制造业的创新能力排在第一位。
随着3D打印技术的兴起,对制造业正产生也许是最深刻的影响,必须要清醒地意识到一场深刻的技术变革也许正在逼近,这既是机遇也是挑战,虽然目前该技术还不能完全颠覆传统的生产制造模式,但如果对新技术置若罔闻,不提前布局、及时调整研发制造模式,也许会又一次沦为产业链价值最底端。
基于此,本文通过对3D打印技术专利分析,厘清3D打印技术目前的技術现状、国内外的研发及应用现状、以及该技术目前在制造业业的应用领域状况,给出一些产业发展的战略建议,以期能对我国传统制造业及时给出预警分析,以便整个产业在战略层面上尽早形成规划,为产业顺利转型升级提供有益的参考。
关键词:3D 打印技术;类型;趋势一、3D打印概况3D打印思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。
3D打印是科技融合体模型中最新的高“维度”的体现之一。
3D打印又称三维打印,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊的打印材料如:液体、粉材、线材、蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
现阶段三维打印机被用来制造产品,逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层来生成3D 实体,被认为是制造领域的一次重大突破,也被众多国内外媒体和行内人士誉为“第三次工业革命的重要生产工具”。
结合中国专利申请浅析三维打印技术发展状况
V0 1 . 29 No .8 Aug . 2 01 3
结合 中国专利 申请浅析三维打印技术发展状况
王 敏 , 张华 山, 董 李欣 , 王 良猷 , 陈博 勋 , 霍 亮琴 , 王 涛
( 国家知识产权局专利 审查协作北京 中心 材料部 , 北京 1 0 0 0 8 3 )
[ 摘
第2 9卷 第 8 期
2 0 1 3年 8月
吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 学 报
J o u na r l o f J i l i n T e a c h e r s I n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y
一
以 中 国专 利数 据 库 中公 开 的相 关 文献 为 基 础 , 主要 从 专利 申请量 、 申请 人 、 打 印材料 等 几个 方 面 对 三维 打印技 术在 国 内的专利 申请状 态进 行分 析 。
术知 识 , 具 有 很 高 的科技 含 量 。三维 打 印技 术 与立 体印刷 ( S L A) 、 叠 层实 体制 造 ( L O M) 和 激 光 烧 结 ( S L S ) 快 速成 型技 术 相 比 , 不需 要 昂贵 的激 光 系统 , 具有 设备 价格 便 宜 、 运行 和维 护 成 本 低 的优 势 。与 熔融 沉积 ( F D M) 快 速 成 型技 术 相 比 , 其 可 以在 常温 下操 作 , 运 行 可靠 , 成 型 材 料 种 类 多 和 价 格 低 的优 势 。与其 它 R P系 统 相 比, 三维 打 印具 有操 作 简 单 , 成 型速度 快 、 制件精度高、 成 型 过程 无 污 染 , 适 合 办 公室 环境 使用 等优点 。 三维 打 印技 术 近一段 时 间以来 受 到 了社 会 的广 泛关 注 , 我 国也 有 越 来 越 多 的企 业 和科 研 机 构 对 其 进行 研究 , 将其 在更 多 的领域 应用 , 为 了给这 些 企业 和科 研 机 构 的 研发 和专 利 申请 工 作 提 供参 考 , 本 为
论3D打印技术下我国专利法的应对
论3D打印技术下我国专利法的应对随着3D打印技术的日益普及,我国专利法的应对也越来越成为热议的话题。
在这篇文章中,我们将讨论3D打印技术下我国专利法的应对,并且提供三个案例来支持我们的观点。
随着3D打印技术的进步,制造业的整个生态系统正在改变。
这项新技术允许制造商在其自己的工厂中生产物品,而不需要使用第三方制造商。
然而,这种技术也引发了一系列法律问题,其中最主要的问题是知识产权的保护。
在这里,我们将讨论3D打印技术下我国专利法的应对。
首先,我们来看一个具体的案例。
在2018年,《3D打印防御战略》一书引入了一个名为“Xuexi”的案例。
它涉及到一位中国学者的专利成果,他发明了一种用于制造钛金属塑形件的3D打印技术。
然而,该发明在投入市场后立即被盗窃和复制。
由于国内专利法的限制,发明人无法通过法律途径保护自己的权益。
这表明,在3D打印技术下,专利法的适用需要更加谨慎。
其次,我们可以看看来自欧盟的一个案例。
2019年,欧盟推出了一项“数字制造平台”,旨在为制造商提供一种集成数字技术的制造解决方案。
此举引发了对知识产权保护的担忧,因为这种解决方案可以很轻松地被盗窃和复制。
为了解决这一问题,欧盟在数字化制造领域提供了更多的法律保护措施。
最后,我们要指出的是,关于3D打印技术下专利法的应对,我国的相关法律法规仍然在不断完善和更新。
例如,在2019年,我国专利局推出了“推动专利制度优化升级方案”,明确提出了加强3D打印技术的专利保护措施。
综上所述,3D打印技术的进步既带来了新的商业机会,也引发了一系列法律问题。
对于使制造商能够通过3D打印技术创造更多价值的社会,保护知识产权变得尤为重要。
然而,在我国,由于相关法律法规仍在不断完善中,对于3D打印技术下专利法的应对还需要进一步研究和探讨。
除了加强专利保护措施之外,我们还需要在其他方面采取措施来解决3D打印技术下的知识产权问题。
例如,提高制造商的法律意识和知识产权意识,以及为知识产权的维护提供更多的法律支持。
最新 3D打印机技术专利侵权问题的研究-精品
3D打印机技术专利侵权问题的研究摘要 2015年8月21日下午15:30分,中共中央局常委、国务院总理李克强主持国务院讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。
讲座前,李克强总理等人观看了3D打印成果展示。
李克强指出,以信息技术与制造技术深度融合为特征的智能制造模式,正在引发整个制造业的深度变革。
3D打印是制造业有代表性的颠覆性技术,实现了制造从等材、减材到增材的重大转变,改变了传统制造的理念和模式,具有重大价值。
关键词 3D打印机技术专利侵权作者简介:谢凯伊,辽宁工程技术大学与院,本科,研究方向:民商法;张忠耀、徐晨曦,辽宁工程技术大学公共管理与法学院。
中图分类号:D923.4 文献标识码:A DOI:10.19387/ki.1009-0592.2016.09.3122016年2月23日中关村在线办公打印频道发表了一篇文章:重庆父子发明了3D打印的折叠马桶,并获得国家外观和实用新型两项专利。
据了解,该马桶可以折叠后靠在墙上,不会占用太多空间,重约20斤,还能提供智能马桶的舒适体验,而且比传统马桶省水60%。
2016年3月30日,包贝尔包文婧在巴厘岛大婚。
包贝尔给新娘包文婧的兔子婚鞋是用3D打印出来的。
这是我国明星圈内人士首次在婚礼上使用3D打印技术。
鞋子表面光滑如镜,鞋身和鞋跟颜色饱满、生动。
婚鞋一改以往3D打印服务基础、粗糙的模型形象,令整个3D打印行业以及社会大众耳目一新。
现如今,3D打印技术已经越来越重要了。
因此笔者多方搜集整理材料,着手从3D打印技术的优势、3D打印机技术现状和如何利用保护好3D打印机技术专业这三个方面撰写本篇文章,目的是起到一定的社会效用。
2016年7月20日国家一级保护动物丹顶鹤“立立”因为“打架”弄断了自己的上喙,动物园为它进行手术,使用的是3D打印的钛合金材料,为它装上了新的嘴巴,这也使它成为了动物园的“老大”。
那么3D打印机是什么呢?打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
3D打印技术中美专利申请状况对比分析
3D打印技术中美专利申请状况对比分析
袁梦
【期刊名称】《中国发明与专利》
【年(卷),期】2016(000)006
【摘要】本文以3D打印技术的中美专利申请数据作为分析样本,从申请的年度分布、区域分布、主要申请人、技术构成等方面对该领域的专利技术发展状况进行分析,希望我国的相关企业和科研机构能够从中得到启示和借鉴。
【总页数】5页(P50-54)
【作者】袁梦
【作者单位】上海市知识产权服务中心
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于incoPat的中美两国医疗类专利申请与转让状况 [J], 王建刚;朱进霞;
2.基于incoPat的中美两国医疗类专利申请与转让状况 [J], 王建刚;朱进霞;
3.3D打印技术专利申请状况研究 [J], 王丽杰;郑泊芝
4.3D打印技术国内专利申请状况分析 [J], 彭芳芳;徐方明;张明宇;周珑;傅晓亮
5.3D打印技术专利申请状况研究 [J], 王丽杰;郑泊芝
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3D打印机领域中国专利申请状况分析□ 朱艳华 王少伟 肖 薇摘要:本文对3D打印机领域的中国专利申请状况进行了分析,从历年专利申请量、主要申请人、专利申请类型及IPC分类等方面着手,探讨了国内3D打印机技术的发展现状,并对我国3D打印机行业的发展提出了建议。
关键词:3D打印机 专利申请一、引言2012年12月20日,由成龙主演的夺宝电影《十二生肖》登上各大银幕,影片中,成龙扮演的JC戴上一个有很多传感器的手套,将兽首全方位扫描一遍,另一头的3D打印机瞬间就打出了一个一模一样的兽首来。
这吸引了众多观众的眼球:其中运用了特效还是什么神奇的技术?其实,奥妙就在另一头的高科技装备——3D打印机上。
3D打印其实不是一个新生事物,它在学术上被称为“快速成型技术”,发源于19世纪末美国开发的照相雕塑和地貌成形技术,并在20世纪80年代形成一定的应用规模。
20世纪80年代中期,美国德州大学奥斯汀分校的卡尔·迪卡凯恩博士开发出SLS技术并获得专利。
1995年,麻省理工学院创造了“三维打印”一词,当时其毕业生吉姆·布莱特(Jim Bredt)和蒂姆·安德森(Tim Anderson)修改了喷墨打印机方案,将其变为把约束溶剂挤压到粉末床上的方案,而不是把墨水挤压到纸张上。
3D打印机的工作原理是一种累积过程,数据和原料放进3D打印机中,该打印机就会按照预先设定的程序或步骤把粘合材料一层层打印出来,形成三维物体,而且打印出的产品可以马上使用。
现阶段,3D打印机被用来制造样品,可应用于工业设计、建筑、汽车、航空航天、医疗、教育、地理信息系统等许多领域。
3D打印机作为一项具有创造性的新技术,在我国的发展也很迅速,一些高校如清华大学、华中科技大学、西安交通大学、北京航空航天大学等,均开始了这方面的研究。
其中华中科技大学研制的基于粉末床的激光烧结“立体打印”技术,获得了2011年国家技术发明奖二等奖,这一具有1.2m×1.2m工作面的世界最大“立体打印机”,入选了两院院士评选的2011年中国十大科技进展。
2012年12月,工信部高层表态将推动我国3D打印产业化。
本文以CPRS文摘数据库公开的相关中国专利申请为基础,主要从专利申请量、申请人、IPC分类以及专利申请类型分布等几个方面,对3D打印机领域的中国专利申请状况进行统计和分析,为我国3D打印机产业的技术研发和专利申请工作提供参考。
图1 3D打印机领域中国专利申请量趋势图2 3D打印机中国专利申请主要申请人排名二、3D打印机领域中国专利申请状况笔者于2013年4月1日以关键词“3D打印机”、“立体打印机”及其相关扩展词汇在CPRS数据库中进行了检索。
2012~2013年的相关中国专利申请由于公开时间的原因,数据不够完整,因而本文将基于2012年12月31日之前的相关中国专利申请进行统计和分析。
另外,有些企业申请专利时并不以上述关键词冠名来进行申请,而是以用途冠名来对3D打印机进行专利申请,如青岛尤尼科技有限公司提出的蛋糕打印机、喜蛋打印机、特种打印机、高尔夫球打印、树叶打印机、羽毛打印机、钥匙打印机等相关专利申请。
笔者在检索中也考虑了相关的词汇扩展,以使检索到的专利文献尽量全面。
1.申请量趋势3D打印机领域中国专利申请量按照申请年份的分布情况见图1所示。
由图1可知,在2006年以前,有关3D打印机的中国专利申请量较少,2006年的相关中国专利申请量也仅有6件,这主要是由于当时的技术水平所限,人们还没有意识到3D打印机的重要性,在这方面的研究较少。
2006年以后,相关中国专利申请量呈现上涨的趋势,在2010年达到一个高峰,而在2011年又略有下降,与2009年的申请量持平。
这反映出当时我国的相关企业和科研机构已经认识到了3D 打印技术的重要性,纷纷投入资金和人力物力进行研究开发。
2011年的相关中国专利申请量下降,可能是因为当时3D打印技术在我国还没有形成产业链,这在一定程度上制约了产业的发展,随之也影响了专利申请。
而后随着制造技术的快速发展,2012年,3D 打印机领域的中国专利申请量达到最高。
这表明我国的相关企业和科研机构正在这一新兴技术领域积极寻求专利保护。
2.主要申请人3D打印机领域中国专利申请主要由国内企业和高校提出,个人申请量较少,排名在前五位的外国企业仅有株式会社御牧工程1家,其提出了7件相关中国专利申请。
该领域中国专利申请的主要国内申请人按申请量排名依次是:华中科大学(8件)、天津市中环高科技有限公司(6件)、西北工业大学(5件)、东华大学(3件)、江苏敦超电子科技有限公司(3件)、武汉大学(2件),见图2所示。
排名第一的华中科技大学早在20世纪90年代就注意到了这项技术,并成立了快速制造中心。
1994年,该中心研制出国内第一台基于薄材纸的叠层实体制造LOM样机,使用该LOM 制作冲模,成本相比传统的生产工艺节约近一半。
该中心现在的中国专利申请主要集中在医药、材料、微金属模具、压电式三维打印成型系统等领域。
3.专利申请类型分布3D打印机领域中国专利申请主要为发明专利申请,其申请类型分布见图3所示。
其中,实用新型专利申请数量比较少,外观设计专利申请在2011年才开始有,申请人为南京敦超机电科技有限公司。
2012年,江苏敦超电子科技有限公司连续提出了3件该领域中国外观设计专利申请。
这说明我国相关企业开始积极从事该领域的研究工作,并且为了使研究成果更快地获得保护而直接申请实用新型或外观设计专利。
笔者在对该领域中国专利申请的类型进行统计分析时还注意到,部分申请人就同一技术在申请实用新型专利的同时还申请了发明专利,如华中科技大学就压电式三维打印成型系统同时申请了实用新型专利和发明专利。
这是一种较好的申请专利保护的方式,也是其他申请人可以借鉴的地方。
4.IPC分类分析通过对3D打印机领域中国专利申请涉及的IPC 分类号进行归纳和总结,可以看出,3D打印机领域中国专利申请主要集中在B29C(塑料的成型或连接;塑性状态物质的一般成型),A61L(绷带、敷料、吸收垫或外科用品的化学方面),B41J(打字机或选择性印刷机构),H01L(专门适用于制造或处理这些使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件或其部件的工艺方法或设备),B22F(由金属粉末制造工件或制品所用的专用设备),B32B(由非平面的薄层构成的层状产品),A61K(以特殊物理形状为特征的医药配制品),G03G(应用电荷图形的电记录工艺的设备),A61F(假体,即用于人体各部分的人造代用品或取代物,对人体管状结构提供开口或防止塌陷的装置,如支架),G06F(特定功能的数字计算设备或数据处理设备),B44C(用于生产装饰结构的工艺)等技术领域,如图4所示。
三、3D打印机领域典型中国专利申请介绍3D打印机技术在我国的发展开始较晚,这点在专利申请方面表现得尤其突出。
笔者在CPRS数据库中检索时发现,2005年才由上海电力学院首次提出了该领域的中国发明专利申请(200510029726.9)。
该申请公开了一种三维打印成型设备,该三维打印成型设备包括X-Y工作台(1)、升降平台(9),X-Y工作台(1)下面设有储液槽(4),X-Y工作台(1)上面装有喷口向下的喷头(2),X-Y工作台上方设有液位传感器(3),储液槽(4)内储存有支撑材料(8),升降平台(9)位于支撑材料(8)内,储液槽(4)底边设有导流孔(5),导流孔(5)通过导管(6)与泵(7)连接,储液槽(4)中储存的支撑材料(8)为液体状态。
本发明采用液体支撑材料,不需要其他专门设计的支撑结构,零件制作简单,尤其对于具有复杂内部结构的零件,优势更加明显,见图5所示。
由这件发明专利申请可以看出,当时国内的三维打印设备结构比较简单,一般只用于打印零件。
随着科技的发展,国内相关企业、高校和发明人图3 3D打印机领域中国专利申请的类型分布图4 3D 打印机领域中国专利申请的主要技术领域分布公司公开了其旗下产品lumia820的背盖3D 打印的规格和材料种类,用户可以从诺基亚官方网站上下载这些资料,在3D 打印机上自由打印自己喜欢的手机背盖,实现了手机背盖的类型和颜色的自由更换。
由此可见,3D 打印机将使我们的日常生活丰富多彩,而且这种设备还会带来无法估量的利润。
为此,笔者建议,我国相关企业或高校在对3D 打印机进行研发或产业化的同时,应加强对自身科研成果的保护,及时申请专利和进行专利布局;同时,应充分了解已经公开的3D 打印机领域的专利技术,进行相关的预警分析,在科研或生产中合理利用现有的专利技术,从而提高自身的创新能力。
(作者单位:国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心光电部)参考文献:[1] 刘欣灵.3D 打印机及其工作原理[J].网络与信息, 2012(2):30.[2] 陈兆瀚.3D 打印造血管[J].科技创业,2011(12): 70-71.[3] 朱建华,王潇潇,叶群.两院院士评出中国十大 科技进展 武汉造世界最大“3D打印机”入选[N].长江日报,2012-01-18.[4] 文蹈.能主宰未来的产品[J].装备制造,2012(11): 82-85.责任编辑 王瀛对3D 打印机的研究越来越深入,申请的专利技术含量也越来越高。
其中由邓以翔(个人)于2012年申请的实用新型专利201220581158.9,公开了一种三维打印机,其包括机壳(1)和装置于机壳(1)内的打印装置,其特征在于所述打印装置包括位于上下共8个对角处的连接件、连接于连接件竖直方向的Z 向支撑构件(3)、连接于上方连接件纵深方向的Y 向支撑构件(4)、架设于两Y 向支撑构件(4)之间可移动的X 向支撑构件(5)、连接于X 向支撑构件(5)上的打印头(6)以及位于打印头(6)下方的打印平台(7),所述连接件为在6个方向上可连接支撑构件的八边柱形连接件(2),所述八边形连接件(2)的前后左右上下6个面上设有连接孔而实现与支撑构件相连接。
该打印机装置在装配时更为简单准确,方便拆卸维修,而且拓展性强,方便更换配件,整个打印机装置稳定性强,打印过程中平稳准确,打印出来的三维物品偏差小、精度高、仿真效果强,可广泛应用于制造业、医疗设备行业以及教育行业中,见图6所示。
由此可以看出,目前国内的3D 打印机结构复杂,打印出来的产品精确性也更高。
四、结语毋庸置疑,随着社会的进步和科技的发展,3D 打印机将如同现今的智能手机一样无处不在。
在2013年的移动通信世界峰会(MWC )上,手机生产商诺基亚图5 专利申请200510029726.9公开的一种三维打印成型设备结构示意图图6 ZL 201220581158.9公开的一种三维打印机立体结构示意图。