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| 審決分類 |
審判 査定不服 5項独立特許用件 特許、登録しない。 C04B 審判 査定不服 1項3号刊行物記載 特許、登録しない。 C04B 審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 C04B |
|---|---|
| 管理番号 | 1135018 |
| 審判番号 | 不服2001-12305 |
| 総通号数 | 78 |
| 発行国 | 日本国特許庁(JP) |
| 公報種別 | 特許審決公報 |
| 発行日 | 1999-06-15 |
| 種別 | 拒絶査定不服の審決 |
| 審判請求日 | 2001-07-13 |
| 確定日 | 2006-04-14 |
| 事件の表示 | 平成9年特許願第327701号「電歪素子材料及びその製造方法,並びにその電歪素子材料を用いた圧電アクチュエータ」拒絶査定不服審判事件〔平成11年6月15日出願公開、特開平11-157929〕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 |
1.手続の経緯 本願は、平成9年11月28日の出願であって、平成13年6月6日付けで拒絶査定がされ、これに対し、同年7月13日に審判請求がされるとともに、同年8月9日付けで手続補正がされ、請求人に審判の審尋がされ、回答書が提出されたものである。 2.平成13年8月9日付け手続補正についての補正却下の決定 [補正却下の決定の結論] 平成13年8月9日付け手続補正を却下する。 [理由] (1)補正後の請求項1に記載された発明 本件補正により、特許請求の範囲の請求項1は次のとおりに補正された。 「化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(但しa=0.30〜0.60,b=0.2〜0.5,c=0.2〜0.5の範囲とし、且つa+b+c=1とする)で示される電歪素子材料にMnを0.01〜0.5[mｏl%]含有させたことを特徴とする電歪素子材料。」(以下、「本願補正発明」という。) 本件補正は、請求項1に記載した発明を特定するために必要な事項である「(但しa=0.30〜0.70,b=0.2〜0.5,c=0.2〜0.5の範囲とし、且つa+b+c=1とする)」について、「(但しa=0.30〜0.60,b=0.2〜0.5,c=0.2〜0.5の範囲とし、且つa+b+c=1とする)」とaの数値範囲をさらに限定をするものであって、特許法第17条の2第4項第2号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。 そこで、本願補正発明が特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか(特許法第17条の2第5項において準用する平成15年改正前の特許法第126条第4項の規定に適合するか)について検討する。 (2)引用刊行物 原査定の拒絶の理由に引用した、本願出願日前に頒布された刊行物である特開平5-24917号公報(以下、「引用刊行物」という。)には、次の記載がある。 ア.「ｘPbTiO3-ｙPbZｒO3-(1-ｘ-ｙ)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3からなる圧電磁器組成物において、0.33≦ｘ≦0.38、0.12≦ｙ≦0.19とし、かつMn,Cｒ,Feの少なくとも一種をそれぞれMnO2,Cｒ2O3,Fe2O3に換算して、0.01〜1.0重量%含有することを特徴とする圧電磁器組成物。」(特許請求の範囲) イ.「【産業上の利用分野】 本発明はチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電磁器組成物に関するものであり、特に圧電特性が大であると共に、絶縁性能に優れた圧電磁器組成物に関するものである。」(段落【0001】) ウ.「【発明が解決しようとする課題】 上記三成分系の圧電磁器組成物として例えばPbTiO3-PbZｒO3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3なる組成のものがある。このような三成分系の圧電磁器組成物の特徴は、前記の成分系の例えばPb(Zｒ,Ti)O3と比較して、酸化鉛の蒸発が少なく、焼成が容易であると共に、モルフォトピック相境界(MPB)が点から線に拡大し、より広い用途に適合する特性を持つ材料が得られることである。この点において前記PbTiO3-PbZｒO3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3系の圧電磁器組成物は圧電歪定数(d定数)が極めて大であることから、アクュエータ素子用の圧電磁器に最適である。しかしながら、前記PbTiO3-PbZｒO3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3系の圧電磁器組成物は電気抵抗率が比較的小さく、このため例えば、積層型圧電素子のように一層の厚みが100μm前後の素子に前記PbTiO3-PbZｒO3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3系の圧電磁器組成物が使用された場合、印加できる電圧が小さく充分な性能が引き出せない、あるいは使用中に絶縁破壊してしまう等、信頼性が低いという問題があった。」(段落【0003】) エ.「本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、圧電特性が大であると共に、電気抵抗率が大でアクチュエータ用材料、特に積層型圧電素子用材料に適した圧電磁器組成物を提供することを目的とする。」(段落【0004】) オ.「【問題を解決するための手段】 上記問題を解決するために、本発明においては、ｘPbTiO3-ｙPbZｒO3-(1-ｘ-ｙ)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3からなる圧電磁器組成物において、0.33≦ｘ≦0.38、0.12≦ｙ≦0.19とし、かつMn,Cｒ,Feの少なくとも一種をそれぞれMnO2,Cｒ2O3,Fe2O3に換算して、0.01〜1.0重量%含有する、という技術的手段を採用した。」(段落【0005】) カ.「【作用】 本発明においては、PbTiO3-PbZｒO3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3系のモルフォトピック相境界(MPB)付近の組成を選択することで大なる圧電定数を確保し、かつ、酸化マンガン、酸化クロム、酸化鉄の少なくとも一種を適量加えることにより、電気抵抗率の向上を計ることでアクチュエータ用材料に適した圧電磁器組成物を提供するものである。」(段落【0006】) キ.「(実施例1)酸化鉛(PbO)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZｒO2)、酸化ニッケル(NiO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化マンガン(MnO2)の原料を化学式ｘPbTiO3-ｙPbZｒO3-(1-ｘ-ｙ)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3+ｚｗｔ%MnO2となるように秤量し、これをボールミルで2時間混合した。得られた混合物を仮成形後、空気中において850℃で2時間仮焼し、更にボールミルで2時間粉砕した。これを造粒後プレス成形により直径20mm長さ15mmの成形体を作成した。この成形体をアルミナ若しくはマグネシアからなる容器内に密閉した状態で酸素中1260℃5時間の焼結を行った。得られた焼結体を切断、研磨加工により、直径16mm、厚さ0.8mmの素子にし、両端面にCｒAｕからなる電極を形成し、シリコンオイル中において3kV/mmの直流電圧を印加して分極処理を行った。 表1は前記化学式においてｚ=0.05とし、ｘおよびｙの値を変化させた場合の諸特性を示す。 【表1】  ※は本発明外 表1から明らかなように、Nｏ.1〜7においては諸特性が大であり、特にNｏ.4においては圧電歪定数d31が-337×10-12m/Vを示し、アクチュエータ素子用として最適であることが認められる。なお、Nｏ.8〜10においてはd31が-200×1012m/V以下となり、アクチュエータ素子用としては不適である。すなわち、上記アクチュエータ素子用としては0.33≦ｘ≦0.38、0.12≦ｙ≦0.19とすることが好ましい。」(段落【0008】〜【0010】) (3)対比・判断 ア.特許法第29条第1項第3号について 引用刊行物の表1のNｏ.8には、0.33PbTiO3-0.20PbZｒO3-0.47Pb(Ni1/3Nb2/3)O3にMnO2を0.05ｗｔ%(ｚ=0.05)含有した圧電磁器組成物が記載されている(摘示キ参照)。この圧電磁器組成物は、アクチュエータ素子用等の圧電磁器に用いられるもの(摘示エ参照)であり、本願補正発明の電歪素子材料と技術分野を共通するものである。また、請求人は、引用刊行物においてMnO2を1ｗｔ%含有することは、mｏl%で表記すると4.48mｏl%となるとしているから、0.05ｗｔ%をmｏl%に換算すると、ｚ=0.05ｗｔ%=4.48/20=0.224[mｏl%]となる。 上記引用刊行物の表1のNｏ.8の圧電磁器組成物の発明を本願補正発明の記載ぶりに則り整理すると、「化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(a=0.47,b=0.33,c=0.20)で示される電歪素子材料にMnを0.224[mｏl%]含有させたことを特徴とする電歪素子材料。」(以下、「引用刊行物発明」という。)となる。 そこで、上記本願補正発明と引用刊行物発明とを対比すると、両者は、Zｒの含有量の点でもc=0.2のところで一致しており、引用刊行物発明「化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(a=0.47,b=0.33,c=0.20)で示される電歪素子材料にMnを0.224[mｏl%]含有させたことを特徴とする電歪素子材料。」は本願補正発明「化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(但しa=0.30〜0.60,b=0.2〜0.5,c=0.2〜0.5の範囲とし、且つa+b+c=1とする)で示される電歪素子材料にMnを0.01〜0.5[mｏl%]含有させたことを特徴とする電歪素子材料。」に包含されることは明らかである。 したがって、本願補正発明は、引用刊行物に記載された発明である。 イ.特許法第29条第2項について 請求人は、引用刊行物にはZｒが0.12〜0.19モル%含有するもの(c=0.12〜0.19)が発明として記載されているとし、上記のものと対比して、Zｒの含有量を相違点としているので、その点にも言及する。 引用刊行物の表1のNｏ.1には、0.33PbTiO3-0.19PbZｒO3-0.48Pb(Ni1/3Nb2/3)O3にMnO2を0.05ｗｔ%(ｚ=0.05)含有した圧電磁器組成物が記載されている(摘示キ参照)。この圧電磁器組成物は、アクチュエータ素子用等の圧電磁器に用いられるもの(摘示エ参照)であり、本願補正発明の電歪素子材料と技術分野を共通するものである。また、請求人は、引用刊行物においてMnO2を1ｗｔ%含有することは、mｏl%で表記すると4.48mｏl%となるとしているから、0.05ｗｔ%をmｏl%に換算すると、ｚ=0.05ｗｔ%=4.48/20=0.224[mｏl%]となる。 上記引用刊行物の表1のNｏ.1の圧電磁器組成物の発明を本願補正発明の記載ぶりに則り整理すると、「化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(但しa=0.48,b=0.33,c=0.19)で示される電歪素子材料にMnを0.224[mｏl%]含有させたことを特徴とする電歪素子材料。」(以下、「引用刊行物発明2」という。)となる。 そこで、上記本願補正発明と引用刊行物発明2とを対比すると、本願補正発明では、Zｒの含有量(c)が、0.2〜0.5であるのに対して、引用刊行物発明2では、0.19である点で相違し、その余の点では一致する。 上記相違点について検討する。 引用刊行物には、「圧電特性が大であると共に、電気抵抗率が大でアクチュエータ用材料、特に積層型圧電素子用材料に適した圧電磁器組成物を提供することを目的とする。」(摘示エ.参照)、「本発明においては、ｘPbTiO3-ｙPbZｒO3-(1-ｘ-ｙ)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3からなる圧電磁器組成物において、0.33≦ｘ≦0.38、0.12≦ｙ≦0.19とし、かつMn,Cｒ,Feの少なくとも一種をそれぞれMnO2,Cｒ2O3,Fe2O3に換算して、0.01〜1.0重量%含有する、という技術的手段を採用した。」(摘示オ.参照)、「表1から明らかなように、Nｏ.1〜7においては諸特性が大であり、特にNｏ.4においては圧電歪定数d31が-337×10-12m/Vを示し、アクチュエータ素子用として最適であることが認められる。なお、Nｏ.8〜10においてはd31が-200×1012m/V以下となり、アクチュエータ素子用としては不適である。すなわち、上記アクチュエータ素子用としては0.33≦ｘ≦0.38、0.12≦ｙ≦0.19とすることが好ましい。」(摘示キ.参照)と記載されているように、引用刊行物には、アクチエータ素子用として、εT33(誘電率)、Kｐ(電気機械結合係数)、-d31 (圧電歪定数)ρ(電気抵抗率)を考慮したうえで、ｙPbZｒO3の配合割合を0.12≦ｙ≦0.19とすることが好ましい、とするものである。 ここで、ｙの上限を0.19としているが、アクチエータ素子用として、誘電率)、電気機械結合係数、圧電歪定数、電気抵抗率を考慮したうえで設定するものであるから、当然のこととして、ｙが0.12よりも少ないところ、0.19よりも多いところを試験していることは明らかである。 一方、本願の願書に最初に添付した明細書及び図面をみると、 「【発明が解決しようとする課題】 上述した圧電アクチュエータや積層圧電アクチュエータの圧電素子材料である電歪素子材料の場合、製造に際して温度上昇に伴って絶縁抵抗の低下が大きくなるという特性を改善し難く、アクチュエータとして用いるときには温度上昇に従って駆動回路中のアクチュエータと直列な抵抗での電圧降下が増大し、アクチュエータに所定の電圧が印加されなくなって所定の変位量が得られなくなるため、印加電圧を温度上昇に伴って増加させるようにしたり、或いは最大使用温度での絶縁抵抗より3桁以上低い値の抵抗をアクチュエータに接続し、直列抵抗での電圧降下が無視できるように駆動回路の抵抗値を調整して絶縁抵抗低下の特性を補償しなければならないが、こうした処置はアクチュエータ自体の質的向上とは無関係なものであって、不合理で煩雑なものとなっている。 本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、温度上昇に伴って絶縁抵抗が低下する特性を改善し得る電歪素子材料及びその製造方法,並びにその電歪素子材料を用いた圧電アクチュエータを提供することにある。 【課題を解決するための手段】 本発明によれば、化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(但しa=0.30〜0.70,b=0.2〜0.6,c=0.1〜0.5の範囲とし、且つa+b+c=1とする)で示される電歪素子材料であって、Mnを0.01〜0.5[mｏl%]含有した電歪素子材料が得られる。」(段落【0004】〜【0006】参照)、 「【作用】本発明は、電歪素子材料としての化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3で示されるジルコン酸チタン酸鉛系組成物にMnを適量添加することで温度上昇に伴って絶縁抵抗値が大きく低下するのを抑制できることを見い出したものである。この電歪素子材料を用いて作製される圧電アクチュエータでは、温度上昇に伴う印加電圧の増加や駆動回路の抵抗値の調整による絶縁抵抗低下の補償に際しての制約が大幅に改善される。」(段落【0010】参照)、 「【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によれば、既存の電歪素子材料であるジルコン酸チタン酸鉛系組成物にMnを適量添加させることにより、温度上昇に伴って絶縁抵抗が低下する特性を改善しているので、このような電歪素子材料を用いて作製される圧電アクチュエータや積層圧電アクチュエータでは、温度上昇に伴う印加電圧の増加や駆動回路の抵抗値の調整による絶縁抵抗低下の補償に際しての制約が大幅に改善されるようになる。」(段落【0026】参照)と記載されている。 上記の記載をみると、本願においては、ジルコン酸チタン酸鉛系組成物にMnを適量添加させることにより、温度上昇に伴って絶縁抵抗が低下する特性を改善する点を強調して記載されているが、電歪素子材料に求められる他の特性(例えば、誘電率、電気機械結合係数、圧電歪定数、電気抵抗率等)についての記述がみあたらない。 そして、上記明細書には、ジルコンの配合割合(c)を0.1〜0.5と記載するのにとどまり、cをいろいろ選択した実施例がある訳でも、また、上限、下限の数値の限定に対する理由も記載されていない。 してみれば、本願補正発明で、c=0.2〜0.5とすることは、引用刊行物に記載されたPbZｒO3の好ましい範囲(0.12≦ｙ≦0.19)を除くためのみにする限定するのにとどまるといえるし、また、引用刊行物の上記記載は、ｙが0.19よりも多いところを試験していることを示唆することは明らかであるから、本願補正発明で、c=0.2〜0.5とするようにする点に格別な困難性があるものとはいえない。 そして、本願補正発明で効果とする、Mnを適量添加させることにより、温度上昇に伴って絶縁抵抗が低下する特性を改善する点についても、上記引用刊行物に記載されたものでも当然実現されているものであり、格別異なるところはみあたらない。 しがって、本願補正発明は、引用刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。 (4)むすび 以上のとおり、本願補正発明は、引用刊行物に記載された発明であり、あるいは引用刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第1項あるいは第2項の規定により特許出願の際に独立して特許を受けることができないものである。 したがって、本件補正は、特許法第17条の2第5項において準用する平成15年改正前の特許法第126条第4項の規定に違反するものであり、特許法第159条第1項で読み替えて準用する同法第53条第1項の規定により却下すべきものである。 3.本願発明について (1)本願発明 平成13年8月9日付け手続補正は上記のとおり却下されたので、本願の請求項1に係る発明(以下、「本願発明」という。)は、平成13年5月14日付け手続補正書で補正された明細書の特許請求の範囲の請求項1に記載された次のとおりのものである。 「化学組成式Pb[(Ni1/3Nb2/3)aTibZｒc]O3(但しa=0.30〜0.70,b=0.2〜0.5,c=0.2〜0.5の範囲とし、且つa+b+c=1とする)で示される電歪素子材料にMnを0.01〜0.5[mｏl%]含有させたことを特徴とする電歪素子材料。」 (2)引用刊行物 原査定の拒絶の理由に引用した引用刊行物、及びその記載事項は上記「2.(2)引用刊行物」に記載したとおりである。 (3)対比・判断 本願発明は、上記2.で検討した本願補正発明で、「a=0.30〜0.60」が「a=0.30〜0.70」となるものであるが、「b=0.2〜0.5,c=0.2〜0.5且つa+b+c=1」の数値範囲の限定からみて、aの上限が実質0.70ではなくて、0.60にあることは明白であるから、発明に実質的に変更はなく、対比・判断については、上記「2.(3)対比・判断」と同じことがいえる。 したがって、本願発明は、引用刊行物に記載された発明であり、あるいは引用刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである (4)むすび 以上のとおり、本願発明は、特許法第29条第1項に該当し、あるいは同法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。 したがって、本願発明は、本願の他の請求項に係る発明については審理するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。 よって、結論のとおり審決する。 |
| 審理終結日 | 2006-02-13 |
| 結審通知日 | 2006-02-15 |
| 審決日 | 2006-03-02 |
| 出願番号 | 特願平9-327701 |
| 審決分類 |
P
1
8・
575-
Z
(C04B)
P 1 8・ 121- Z (C04B) P 1 8・ 113- Z (C04B) |
| 最終処分 | 不成立 |
| 前審関与審査官 | 米田 健志、武重 竜男 |
| 特許庁審判長 |
板橋 一隆 |
| 特許庁審判官 |
佐藤 修 増田 亮子 |
| 発明の名称 | 電歪素子材料及びその製造方法,並びにその電歪素子材料を用いた圧電アクチュエータ |
| 代理人 | 池田 憲保 |