发明创造名称：紫外线印刷机的干燥箱
外观设计名称：
决定号：41244
决定日：2019-07-26
委内编号：5W113239
优先权日：
申请（专利）号：200820051792.5
申请日：2008-08-01
复审请求人：
无效请求人：中山市精科印刷设备有限公司
授权公告日：2009-06-24
审定公告日：
专利权人：中山市优威印刷设备有限公司
主审员：祁轶军
合议组组长：王辉
参审员：郑明
国际分类号：B41F23/00（2006.01）
外观设计分类号：
法律依据：中华人民共和国专利法第22条第3款
决定要点：若一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，但现有技术已公开该区别技术特征并给出了采用该区别技术特征解决相关技术问题的启示，同时该区别技术特征也未为该权利要求所要求保护的技术方案带来预料不到的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2009年06月24日授权公告的、专利号为200820051792.5、发明名称为“紫外线印刷机的干燥箱”的实用新型专利（下称本专利），其申请日为2008年08月01日，专利权人原为“刘洪生”，后变更为“中山市优威印刷设备有限公司”。本专利授权公告的权利要求书全文如下：
“1.紫外线印刷机的干燥箱，包括导纸辊(1)和灯箱(2)，灯箱(2)内安装有紫外线灯管(3)，其特征在于所述灯箱(2)的两侧边与导纸辊(1)的表面形成承印材料的入口(4)和出口(5)，所述入口(4)处设置有气刀(6)，气刀(6)设置有喷气口，所述出口(5)处设置有止气装置；所述气刀(6)和止气装置均设置有保护气源接口(8)。
2.根据权利要求1所述的紫外线印刷机的干燥箱，其特征在于所述气刀(6)的喷气口正对导纸辊(1)的表面。
3.根据权利要求1所述的紫外线印刷机的干燥箱，其特征在于所述气刀(6)的喷气口与导纸辊(1)的表面形成的间隙仅容承印材料通过。
4.根据权利要求1所述的紫外线印刷机的干燥箱，其特征在于所述止气装置由设置在灯箱(2)上、并呈与导纸辊(1)表面相适应的弧形分布的多个隔板(9)形成，所述隔板(9)与导纸辊(1)表面形成的间隙仅容承印材料通过。”
针对本专利，中山市精科印刷设备有限公司（下称请求人）于2017年08月18日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，请求宣告本专利全部无效，其无效理由为：本专利说明书未对权利要求1-3的技术方案作出清楚、完整的说明，不符合中华人民共和国专利法（下文简称专利法）第26条第3款的规定；本专利权利要求1-3不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；本专利权利要求1-3不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。同时，请求人提交了如下附件作为本案证据：
附件1：授权公告日为2009年06月24日、授权公告号为CN201261302Y的中国实用新型专利说明书的复印件，共7页（本专利）；
附件2：国际公开日为2000年03月16日、国际公开号为WO00/14468A1的国际专利申请公开说明书的复印件，共29页（下称证据1(）；
附件3：证据1(相关部分的中文译文，共24页（下文中将证据1(及其中文译文合称为证据）；
附件4：公开日为2007年02月14日、公开号为CN1913980A的中国发明专利申请公布说明书的复印件，共20页（下称证据2）。
请求人认为：
（一）本专利说明书未对权利要求1-3的技术方案作出清楚、完整的说明，不符合专利法第26条第3款的规定。
本专利说明书附图1没有表示出多个隔板（10）是怎样设置保护气源接口4的，保护气源接口4和多个隔板10之间的具体连接结构、位置关系等，且在说明书中也没有具体描述说明多个隔板10形成的止气装置如何止气，本领域技术人员不能够根据说明书的描述来实现说明书记载的技术效果；本领域技术人员不清楚保护气源接口4与多个隔板10形成的止气装置如何连接设置以使得将保护气体在隔板10形成的间隔中回旋，从而实现防止外部空气进入的技术效果。
因此，本专利说明书未对权利要求1-3的技术方案作出清楚、完整的说明，不符合专利法第26条第3款的规定。
（二）本专利权利要求1-3不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定。
1.本专利权利要求1中的“气刀”、“止气装置”不属于本领域的技术用语，其含义不清楚；
2.本专利权利要求3中的技术特征“所述气刀（9）的喷气口与导纸辊（7）的表面形成的间隙仅容承印材料通过”和权利要求4中的技术特征“所述隔板与导纸辊表面形成的间隙仅容承印材料通过”不清楚，本领域技术人员不清楚仅容承印材料通过的间隙到底是多大尺寸的间隙，因为承印材料有很多种类，而每种承印材料的厚度尺寸都是不一样的，所以仅容承印材料通过的间隙本身就是含糊不清的，本领域技术人员不能够清楚地确定其保护范围。
（三）本专利权利要求1-4不具备新颖性和创造性，不符合专利法第22条第2、3款的规定
1.权利要求1相对于证据1或证据2不具有新颖性，更不具有创造性。
证据1或证据2分别公开了权利要求1的全部技术特征，因此，权利要求1不具有新颖性，更不具有创造性。
2.权利要求2、3不具有新颖性和创造性。
权利要求2、3的附加技术特征被证据1或证据2公开，或属于本领域的常规技术手段。因此，在权利要求1不具有新颖性和创造性的基础上，权利要求2、3也不具有新颖性和创造性。
3.权利要求4不具有创造性。
权利要求4的部分附加技术特征被证据2公开，部分附加技术特征属于本领域的常规技术手段，因此，在权利要求1不具备新颖性和创造性的基础上，权利要求4也不具备新颖性和创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2017年09月01日受理了上述无效宣告请求，将无效宣告请求书及其所附证据的副本转送给专利权人，并要求其在指定期限内答复。同时，成立合议组对本案进行审查。
国家知识产权局本案合议组于2017年10月12日向双方当事人发出了口头审理通知书，告知双方当事人：本案合议组定于2017年12月05日在国家知识产权局对本案进行口头审理。
针对上述无效宣告请求，专利权人于2017年10月16日向国家知识产权局提交了意见陈述书，其认为：
（一）本专利说明书公开充分，符合专利法第26条第3款的规定。
如本专利说明书第5页最后一段所述，“所述止气装置由设置在灯箱2上、并呈与导纸辊1表面相适应的弧形分布的多个隔板9形成，保护气体在排出箱体时在隔板9形成的间隔中回旋，防止灯箱外的空气通过间隙进入灯箱内”，图1也示出了由隔板9构成的止气装置。根据本专利，只要在导纸辊1上方设置多个隔板9，就提供了止气装置。至于止气的原理，说明书中并未描述，但本领域技术人员根据流体力学能够理解：本专利的“由隔板构成”的止气装置实际上是一种“无源式”的、“被动式”的止气装置。
至于说明书中提到的“所述气刀9和止气装置均设置有保护气源接口4”，可通过结合上下文及附图的图示理解其含义。
因此，本专利说明书公开充分，符合专利法第26条第3款的规定。
（二）关于权利要求保护范围是否清楚
1.关于“气刀”，是行业内约定俗成的叫法，实际上是指“能够产生刀状气体流的部件”，通常具有“窄长”的“缝隙状”出气口，但也可以是别的形式，因为通过该部件喷出的气体流是“窄长”的“刀片”状，如同“气体构成的刀片”（与“水刀”、“激光刀”等类似），因此俗称“气刀”。作为佐证，证据2也用到了这一术语，由于本专利并不涉及对“气刀”自身结构的改进，故无需对其结构作详细说明，且这种说明的缺少并不会导致不清楚。
2.关于“止气装置”，就是“阻止气体的装置”，结合说明书中的描述，应能够进一步理解其是“阻止灯箱外气体进入灯箱内的装置”（说明书第5页最后1段）。
3.“间隙仅容承印材料通过”意在强调“间隙”小，或者说不要“不必要地大”。说明书对此也有描述（参见第5页倒数第2段最后几行）：“有效地防止了由于间隙过大而灯箱外的空气通过间隙进入灯箱内”。至于请求人提到的承印材料类型的问题，本领域技术人员应可理解，可以通过设计具有适应相应厚度材料之间隙的、不同型号的机器（专用于薄纸的，专用于厚纸板的，专用于瓷砖的，…等等）来实现，也可以通过将间隙设计成可调整来实现。因此，该表述对本领域技术人员来说是清楚的。
（三）关于权利要求1相对于证据1或证据2的新颖性和创造性
证据1或证据2至少未教导“所述灯箱的两侧边与导纸辊的表面形成承印材料入口和出口”，因此，权利要求1具有新颖性。
本领域技术人员也难以显而易见地将其方案修改为“所述灯箱的两侧边与导纸辊的表面形成承印材料入口和出口”，因此权利要求1具备创造性。
（四）关于权利要求2的新颖性和创造性。
证据1和2均未公开权利要求2的附加技术特征，也没有证据能够证明“常规技术手段”的主张，因此，权利要求2具备新颖性和创造性。
（五）关于权利要求3的新颖性和创造性
权利要求3的附加技术特征涉及“间隙”，证据1和证据2均没有这样的教导，也没有证据支持“常规技术手段”的主张，因此权利要求3具备创造性。
（六）关于权利要求4的创造性
因此，本领域技术人员能够从证据2中获得的教导是：如果想要解决“降低氧浓度”这一技术问题，可以采用证据2的三部件式结构或者五部件式结构。
证据2教导的是使用三个部件（即通道、氮气注射狭槽、迷宫）或五个部件的组合，即便不考虑技术问题，仅考虑技术手段，那么在应用证据2的教导时，应该是应用“整体教导”而将“三个（或五个）部件”应用至证据1。然而，这样组合的方案中，“止气装置”显然并非“仅由迷宫形成”，而是还包括“通道”和“氮气注射狭槽”。这显然不同于本专利的“所述止气装置由设置在后导纸辊上方的多个隔板形成”。
另外，即便是单独考虑“迷宫”，证据2也没有教导将其“迷宫”设置成“弧形”。
此外，证据2没有教导“所述隔板与导纸辊表面形成的间隙仅容承印材料通过”，也没有证据能够证明其属于常规技术手段。
因此，权利要求4具备创造性。
口头审理如期举行，双方当事人均委托代理人出席了本次口头审理。在口头审理过程中：
①请求人明确其无效理由和范围为：
本专利说明书未对权利要求1-4的技术方案作出清楚、完整的说明，不符合专利法第26条第3款的规定；
权利要求1、3和4的保护范围不清楚，不符合实施细则第20条第1款的规定；
权利要求1-3不具备新颖性，不符合专利法第22条第2款的规定；
权利要求1-4不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
②请求人明确其证据使用方式为：
本专利权利要求1相对于证据1不具备新颖性，相对于证据1和公知常识的结合不具备创造性；
本专利权利要求1相对于证据2不具备新颖性，相对于证据2和公知常识的结合不具备创造性；
权利要求2、3的附加技术特征被证据1或证据2公开，或者属于公知常识、常规技术手段，在其引用的权利要求不具备新颖性或创造性的情况下，权利要求2和3也不具备新颖性和创造性；
权利要求4的附加技术特征一部分被证据2公开，一部分属于公知常识，在其引用的权利要求不具备新颖性或创造性的情况下，权利要求4也不具备创造性。
③专利权人认可证据1和证据2的真实性、合法性，对证据1的中文译文的准确性无异议。
④本案合议组当庭将专利权人于2017年10月16日提交的意见陈述书的副本转送给请求人并要求请求人在指定期限内答复。
请求人在指定期限内未作答复。
专利权人于2017年12月12日提交了书面意见，供合议组参考。其认为：
（一）本专利的“气刀”能够单独实现两大作用：表面清氧-去除印刷品表面影响固化的氧气，以及填充惰性气体如氮气到灯箱。
（1）证据1中的缝式喷嘴组件和管嘴组件，以及他们中的任意一个组件均起不到“气刀”在本专利中起到的作用。
（2）证据2中的“气体注射狭槽（或氮刀）”无法起到剥离印刷品表面氧气的作用，不同于本专利的“气刀”。
（二）本专利的止气装置通过将保护气体在其中形成回旋，防止固化室外的空气通过间隙进入灯箱内。
（1）证据1中通过调整缝式喷嘴组件的角度以在出口处形成气体帘幕屏障，将固化室与外部隔离，与本专利通过在隔板间形成回旋阻止外部空气进入的止气装置不同。
（2）证据2出口处设置的“迷宫”或者“通道、气体注射狭槽、迷宫”与本专利中多个隔板构成的止气装置结构不同；证据2中迷宫的作用是形成过压区域，迫使氮气朝向通道移动，在通道中形成紊流，迷宫处形成文丘里效应的低压加速气流区，不会产生回流气旋，而本专利止气装置的隔板中形成的是低压回旋气流。
（三）本专利权利要求1相对于证据1具有新颖性和创造性。
（四）本专利权利要求1相对于证据2具有新颖性和创造性。
（五）本专利权利要求1与证据1和证据2的结合相比具有新颖性和创造性。
（六）从属权利要求2、3、4具备新颖性和创造性。
至此，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
1.关于审查基础
鉴于在本案审理过程中，专利权人未对权利要求书作出修改，故本决定仍以本专利授权公告的权利要求书作为审查基础。
2.关于证据
证据1和证据2均为专利文献的复印件，专利权人对其真实性、合法性无异议，本案合议组对证据1、证据2予以采信。
鉴于证据1和证据2的公开日期均早于本专利的申请日，故其公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利的创造性。
证据1为外文证据，请求人在举证期限内提交了证据1的中文译文，专利权人对该中文译文的准确性无异议，故证据1公开的技术内容以该中文译文为准。
3.关于创造性
专利法第22条第3款规定：
创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
若一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，但现有技术已公开该区别技术特征并给出了采用该区别技术特征解决相关技术问题的启示，同时该区别技术特征也未为该权利要求所要求保护的技术方案带来预料不到的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
3.1关于本专利权利要求1
经查：
本专利权利要求1要求保护一种紫外线印刷机的干燥箱。
证据1公开了一种利用惰性气氛室的紫外线固化设备R，该装置R包括一个腔室2，生成物的紫外线固化在其中完成。该腔室2具有一个入口4和出口开口6，生成物通过其由腹板7传送到腔室。对辊8的装置通过腔室2拉动腹板7。辐射器10，用于提供该生成物的固化过程，例如标准紫外线灯。辐射器10包括设置在反射室14内的灯泡12。
喷嘴盒16和18设置在腔室中，横穿整个腹板7和相邻的入口4和出口开口6，分别在各自的开口处提供惰性气体的帘幕屏障，并用同样的惰性气体充满固化室2的内部，优先选择氮气，在生成物的固化过程中当其受到灯泡12的紫外线辐射时，排除氧气。喷嘴盒16和喷嘴盒18除了两者各自关于对方旋转180(之外，是彼此相同的紫外线辐射器。虽然在展示中，喷嘴盒16和喷嘴盒18具有缝式喷嘴组件20和一个管嘴组件22，但是每个喷嘴盒还可以仅携带一个喷嘴组件，这就取决于其具体应用。
缝式喷嘴组件20安装在接近相应的入口或出口开口处，用于提供惰性气体的帘幕屏障，以将固化室2的内部与外部隔离。管喷嘴组22用于与惰性气体共同充满固化室2。
喷嘴组件16和喷嘴组件18固定在固化室2中，可通过螺钉24的装置拆卸，如图2所示。在固化室2每个端部顶部处的开口26，调整到适于在固化室2中容纳喷嘴盒16和喷嘴盒18的状态。喷嘴墨盒16和喷嘴墨盒18都包括一个顶板或支架28，缝式喷嘴组件20和管嘴组件22则被固定到其中。围绕板28外缘的多个孔30容纳各自的螺钉24，其用于固定固化室2的开口26处的喷嘴盒，恰如图3所示。
当发生变化时，例如当所期望的幅速度必须增加时，喷嘴盒16和喷嘴盒18相对于固化室2的可剥离性，能便利地为使用者提供灵活性以适应不同的生成物，而不需要另外购买一个固化室。另外，墨盒关于固化室2的可剥离性意味着墨盒可以在工作台上进行调整，这样的操作比在固化室内部调整喷嘴组件更容易进行。此外，几个预先调节好的墨盒可以预留在一边，每当有需要为不同的用途服务时，其能很容易就安装好，从而减少工作中的停机时间。
喷嘴盒18，其与喷嘴盒16基本一样，不同之处在于两者呈180(颠倒，如图4的透视组装图所示。缝式喷嘴组件20包括喷嘴主体32、端盖34、垫片36和连接器38。连接器38固定在相应的端盖34上，通过了在板28上的各自开口37，从而将端盖34固定到板28上的。螺钉39将端盖34固定到喷嘴主体32相应的端部上，以在喷嘴主体32中形成一个完整的预燃室41。连接器38用于将管喷嘴组件连接到一个惰性气体供应处。
管喷嘴组件22包括喷嘴主体40、管状扩散器42、端盖44和连接器46。螺钉50将端盖44固定在喷嘴体40的侧面，以形成一个封闭的预燃室52。通过板28上相应的开口43，连接器46被螺旋固定到相应的端盖44处。连接器46用于将喷嘴组件连接到一个惰性气体供应处。
从板28的顶面延伸出来的双头螺栓54，被装配来存储未使用的垫片36。螺钉55将端盖34的顶端处固定到顶端板28上。
管道扩散器42具有关于小孔56的线性阵列，沿着面向喷嘴体40的管扩散器42分布。关于更小的孔58的线性阵列分布在完全与管状扩散器42相对的一侧，正如图5A和5B所示。
一对设置在板28末端部分的手柄60，允许用户在拆卸或更换固化室中的墨盒时能方便地进行处理。
每个端帽34具有一个L形通道62，以允许惰性气体从连接器38流向预燃室41。同样地，每个端盖44还包括一个L形通道64，以允许惰性气体从连接器46流向预燃室52。
缝式喷嘴主体32是由两个相同的铸件66组成的，其通过多个螺栓68组装而成。沿着连通的预燃室41的长边，内部纵向分布的槽70组装在这对铸件66之间。一个排出口72也组装在这两个铸件66之间，位于较低的部分，由此允许惰性气体流出到固化室，并形成一个帘幕屏障。最后的固化室74由铸件66提供，并且装置在狭槽70和72之间，沿着其长度延伸。槽70的分布情况允许来自预燃室41的惰性气体流向最后的固化室74。
多个螺栓76和弹簧78，用于调整针对某种特定用途所要求构建的出口槽72。往任一方向转动螺栓76，将缩小或增大出口槽的间隙72。弹簧78促进铸件66相互隔开，如此，当螺栓76在常规旋松方向上逆时针旋转时，铸件66将在弹簧78的扩张力下移动相应的距离。
缝式喷嘴主体32由支架80和一个弹性组件82固定到板28的下侧，其有利于喷嘴体32进行角度上的调整。
垫片36用于调节对辊8上方出口槽72的高度，恰如图1所示。
具体如图6所示。管道扩散器42内有一个弓形壁84，该弓形壁与管道扩散器42的直径一致。弓形壁84用于支持管道扩散器42，它的顶部有一个纵向开口86，沿着管道扩散器42的长度延伸，将孔56暴露于预燃室52，具体如图6所示。管道扩散器42的尾部分别由钻孔88和端盖44接收，其中固定螺丝90允许管道扩散器42随着角度的变化进行调整和固定（参见图8）。
金属板28下侧边缘附近配备有一个垫圈92，在将喷嘴组件固定在固化室2的固化框架时对开口26附近起到密封作用。
喷嘴管32内含有多个螺丝槽98和100，如图6和图7所示，它们分别与孔102和104对准，提供喷嘴管32的安装角，以改变情性气体在出口槽72的流向。当孔102与螺丝槽98对准将喷嘴管32与端盖34相连接时，出口槽72垂真向下。如果孔104与螺丝槽100对准，喷嘴管32将与暗盒16的入口4相连接，与垂直线成一个角度。
管道扩散器42的调整范围是与垂直轴成0(-45(。弓形壁84上配置的开口86可以进行最大角度调整，不干扰孔56。出口槽72和管道扩散器42的角度位置取决于具体应用，入口4旁边喷嘴套筒16的缝隙式喷头72更趋向于朝向入口位置，管道扩散器42更趋向于朝向固化室2的中线位置。喷嘴套筒18的排气喷嘴72与最好连接板7垂直，管道扩散器42最好朝向固化室2的中线位置。
预燃室41方便沿着出口槽72供应惰性气体均流。在先前工艺中，为了使气流均匀分布，沿着歧管会提供多电源馈电，然而该发明只需要两个电源馈电就可以使气流均匀分布，穿过连接器38的喷嘴管32的每个端口配置一个电源。生成的均匀一致的气流通过分配槽70从预燃室41流向终燃室74。预燃室41对终燃窒74中的气压起到调节作用，如图9所示，使用该发明可以使出口槽72处的变化小于10％．而在先前的工艺中，出口槽处的流量变化为30%左右。使用本发明，可以达到大约含有50ppm氧的惰性气氛。
喷嘴管40中的预燃室52也为管道扩散器42提供惰性气体均流，该气体通过出口孔58的线阵排出。管道扩散器42上的预燃室内气压变化如图9所示，在气体从出口孔58排出之前预燃室52内大约30％的变化率在管道扩散器42内降至10％左右。预燃室52在管道扩散器42内对气压分布起调节作用。
对管道扩散器42的角度调整有利于固化室2适应更高的转速，在先前的工艺中，惰性气体的流速增加以达到更高的转速，导致耗气量增加，在使用氮气的情况下成本颇为昂贵。使用该发明，在保持气体通过连接器46的流速时调整通过管道扩散器42的角度将使惰性气氛维持高转速。在高转速的情况下，管道扩散器42转向连接板的流向，这种情况下与垂直线所成的角度大于在低转速的条件下与垂直线所称的角度。将含有15ppm氧气的惰性气体引入室内，使用该发明可将大气维持在含有15ppm氧气的条件下。维持室内惰性气体均匀分布，比如在含有5Oppm氧气的条件下，对需要固化的产品适当固化十分重要。如果惰性气氛随着产品的变化而变化，那么在产品接受紫外线辐射时它的材料性质将随着通过产品的惰性气氛的变化而变化。
该发明的套筒设计，使喷嘴组件20和22在固化室外可以预先调整以适应具体应用或作业，如果希望通过固化室进行其它作业，可以使用调整过的适用于这种作业的喷嘴组件代替机器中的喷嘴组件。低水平技术员可以通过这种方式更换喷嘴组件，因为不需要对喷嘴再进行任何调整，然而对于先前的工艺，必须由高水平技术员或工程师对机器进行调整（参见证据1的中文译文及说明书附图）。
此外，根据证据1的说明书附图，本领域技术人员能够确定：图1中，缝式喷嘴组件20的排出口72与左侧辊8的相对外表面之间的间隙仅容承印材料通过，缝式喷嘴组件20的排出口72与右侧辊8的相对外表面之间的间隙仅容承印材料通过。
证据2涉及一种在受控气氛中进行紫外线交联的设备，并具体公开了如下技术内容：
技术领域
本发明涉及在其中进行要求控制室内气氛的操作的设备，并且尤其涉及在存在受控气氛的情况下通过紫外线辐射(UV固化)或者通过电子束使涂层(例如油墨或清漆涂层)交联的操作领域，所述受控气氛通常为惰性气体混合物，例如基于氮、CO2、氩等的气体，或者这类气体的混合物。
背景技术
应该重申的是，可通过紫外线(UV)辐射或电子束(EB)固化(交联)的转化产品如粘合剂、保护清漆、漆、(油)墨和油漆当前广泛地用于印刷和表面上漆中。这是因为，与基于有机溶剂和水性溶剂的常规产品相比，这些产品从技术观点(快速交联、材料收缩少、最终产品的质量好并且印刷板易于清洗)和环保观点(100％固体含量树脂和更低的能耗)来看都具有优点。
由于交联步骤必须每天24小时连续地以工业规模进行，所以具有一个或多个紫外线灯的室为一开放系统。因此，在由紫外线灯照射的区域中进行的交联过程是在大气中进行。这一步骤根据应用以10至几百m/min的运行速度在工业设备中进行。
大多数通过紫外线辐射交联的产品为自由基系统。除了基本化学成分例如预聚物、活性稀释剂和添加剂之外，配方还包含光敏引发剂(PA)。在UV的作用下，这种光敏引发剂生成自由基(步骤a)，该自由基将根据下文方案1中所述的各个步骤引发自由基聚合反应。自由基(R*)与预聚物的以及稀释剂的反应官能团(M)反应，并且引发聚合反应(步骤b)。由于预聚物和稀释剂两者中都包含有反应官能团，所以聚合反应的增长(步骤c)在三维中发展。按照这种方式，聚合物链的终止(步骤d)将导致高度交联的聚合物网络(R(M)n)。
方案1：紫外线树脂自由基光聚合反应
目前，工业用紫外线设备在开放系统中操作，并且这些自由基光聚合反应在大气中进行。现在，交联工艺中涉及的所有自由基(R*、RM*和R(M)n*)对于空气中的氧都具有高反应性。这些自由基与氧反应形成过氧化物(RO2*)和氢过氧化物(ROOH)，从而降低了自由基光聚合反应的效率(参见下文方案2)。氧干扰上述化学过程的各个阶段，其效果是减少自由基的数量(步骤a)，阻止聚合的引发(步骤b)并且过早地终止聚合物链的形成(步骤d)。
由于一开始就存在于配方中的氧以及在紫外线照射期间通过紫外线树脂的薄膜扩散的大气中的氧而发生这些现象。氧由此能够减慢甚至完全抑制自由基聚合反应。当紫外线树脂层的厚度较小时，氧的抑制效应就更加显著。
方案2：O2抑制反应(DH为稀释剂或预聚物)
这些现象的实际结果是：
-紫外线涂层不发生聚合；
-形成短链，由此形成质量低下的油墨、粘合剂或清漆薄膜；
-形成质量降低的不稳定的低聚物(例如，外观、气味、食物与基底接触时的健康问题)；以及
-形成部分地造成产品发黄的过氧化物(RO2*)和氢过氧化物(RO2H)。
由此可以很好地理解用于对树脂进行紫外线交联的室内部的气氛组分——更具体地，在紫外线区域中不存在氧——的重要性。因此，对于某些应用，必须配备能够显著减少紫外线室内部——更具体地，进行自由基光聚合反应的区域中——的氧浓度的设备。这种设备应当允许优化固化紫外线树脂的步骤。
可以列出许多用于补救在紫外线树脂交联时与氧的存在有关的缺点的已有解决方案。
第一种解决方案是增加紫外线灯的强度以便增加自由基的产量(根据方案1，反应(a))。这些以较大数量生成的自由基与反应区中存在的氧反应，减少室内的氧浓度，并由此降低氧的抑制效应。
这种解决方案尽管易于实现，但是导致耗电较高，由此导致不可忽略的额外的能量消耗，因为所使用的灯的功率通常约为20kW。此外，增加灯的强度将会提高室(反应区)内的温度，由此涂层有热降解的危险。
第二种解决方案是将大量的光敏引发剂和分子(增效剂)引入配方中，其作用是与反应区中存在的氧反应并由此将其除去。即使这些产品日益有效，但是据估计，在当前的配方中，80％的光敏引发剂和增效剂与氧反应并由此去除氧，而剩余的20％用于交联紫外线树脂。
然而，这些化学物质构成了配方中最昂贵的部分，此外，它们可能有害，并且使用它们可能引起交联的树脂发黄并且气味很强。
最后，第三种解决方案是除去存在于反应区中的残余氧并且利用惰性气体例如氮代替这些氧。这种解决方案意味着必须对室——发生树脂交联的开放系统——进行改动，并且配备用于在受控惰性气氛中操作的装置。
树脂在受控氮气氛中的紫外线交联具有许多优点，因为紫外线区域中没有氧使得可以增加交联速度，减小紫外线灯的光强度或者所使用的紫外线灯的数量，减少引入配方中的光敏引发剂和增效剂的数量，以及减少副产品(例如过氧化物和氢过氧化物)的形成，而仍然能够获得很高质量的最终产品。
此外，应当指出，在惰性气氛中的这种工作条件具有限制在室中形成臭氧的优点。
例如，文献WO00/14468提出了用于在反应区中的残余氧为大约50ppm、速度达到每分钟几百米的情况下操作的设备。这种设备的特征在于，存在放置于紫外线室的入口和出口处的两个气体注射单元。这些单元中的每一个单元包括两个气体注射系统。放置于室的端部处的第一注射系统具有防止任何空气进入室的功能，而放置于室内的第二注射系统具有向室内填充氮的功能。第一注射系统是定向为使得气流被导向室外部的狭槽。第二注射系统是定向为使得气流被导向室内部的带孔管。狭槽宽度和这两个注射系统的定向角度可以改变并且取决于操作条件。
然而，在所用速度下操作时，对于低残余氧浓度所需的气体体积非常大(或者甚至非常可观)。例如，在200m/min下，对于低于50ppm的浓度来说，氮的量必须为140标准立方米每小时。此外，在工作区域将大量氮排放至紫外线室外部需要有效的抽取系统，以避免任何由于缺氧而窒息的危险。
还可以指出，申请人已在文献WO02/40738中提出了用于在需要控制室内气氛的操作期间控制和管理气体的设备。该现有技术文献所指的操作尤其是在存在气体混合物并在受控气氛中在大气压力下进行的放电表面处理，或者紫外线固化和EB固化类型的操作。根据该现有技术成果，所推荐的设备包括。
-与室相邻的入口和出口装置，以用于分别防止空气进入室并防止废气从室排出；
-抽取装置，其包括一通向室内的管路；以及
-用于调节通过所述抽取装置抽取的气体的流动以便在室内部和周围大气之间保持大约零压力差的装置。
入口和出口装置中的每一个装置都典型地包括(参见下文图1；读者还可参考所述文献WO02/40738的图2)三个串联地布置并且通过被处理的基底依次看到的组件，即通道、气体注射狭槽和“迷宫”。“迷宫”的概念在该现有技术文献中进行了详细说明，并且实际上涉及开口凹槽系统，所述开口凹槽朝向所述入口(或出口)装置的内部空间(间隙)(待处理的基底穿过该间隙)并且形成迷宫。
通过隔板与气体注射狭槽分开的通道朝向所述入口或出口装置的内部空间开口。
通过狭槽注射的气体(氮)容许在薄膜表面上产生的空气边界层分离。这是因为迷宫通过在薄膜运行的方向产生过压区域(大的压降)而迫使氮朝上游流动，即流入通道中。通道中较低的压降促进了这种现象的发生。通道中的这种紊流在薄膜表面产生了略微负压的区域，该负压使位于薄膜表面的空气边界层分离。然后，通道中的氮流变为层流并且形成对抗空气流并将其推回的活塞效应。这三个元件(通道、氮刀、迷宫)的组合使得能够在入口处防止空气进入室，同时使氮的消耗最小。放置在出口处的相同的迷宫密封使得能够防止废气离开室。
这种设备证明相当有效，因为它容许在可接受的氮体积下，在氧浓度不超过50ppm的情况下进行薄膜表面处理。
当然已经设想过在通过紫外线辐射交联涂层期间使用这种现有设备来减小氧浓度。然而，很显然，至少由于以下原因，这种设备并非为了满足这一技术目标而优化：首先，紫外线交联方法不包括表面处理，因此并不需要将氮基处理气体注入室中。其次，在紫外线区域中不形成有害的废气，不需要使用中央抽取系统来去除它们，因此，这种设备中通常没有所述抽取系统。
因此，显然，为了应对这种新的技术问题，需要对这种现有的设备做出相当的改进。
作为示例，在下面给定的条件下，在图1所示类型的工业样机上进行了控制气氛的试验。在下文中，体积都将表示为每平方米被处理基底的标准升数(而并不象常规那样以m3/h为单位)。这非常有利于比较不同宽度的机器。
因此，采用的操作条件如下：
-存在基于上文针对图1所述的三种组件(通道、注射狭槽和迷宫)的入口/出口装置；
-没有处理气体注入室中；以及
-中央抽取系统停止运转，压力调节系统也停止运转。
在这种操作条件下，试验是在700mm宽的产品以50至250m/min之间的速度运行的情况下，通过将大约1.4标准升每平方米的氮注入每个入口/出口装置中，在室内部并在离滚筒表面大约0.8mm处测量氧浓度。测量结果表明，氧浓度依赖于所用的速度而介于6000和8000ppm之间(这些结果在下文图4中示出)。通过使用较高的氮体积(每个入口/出口装置中3.25标准升每平方米)，可以将该浓度降低至大约3000ppm。
结果清楚地表明，使用这些现有设备没有达到对于许多所设想的应用而言足够低的残余氧浓度。尤其可见，即使已经消除了通过中央抽取产生的室内减压，在所测试的操作条件(特别是运行速度)下，这些系统的性能仍然不够。
可以提出的一种假设是，这种结果可以通过没有将处理气体混合物注入室中来解释，向室中注射处理气体混合物有助于实现较低的氧浓度，而为了进行这些试验，已经停止了处理气体混合物的注入(非常合逻辑，因为这里预期的应用是紫外线交联应用)。
发明内容
因此，本发明的目的是提出新的紫外线或电子束交联设备，该设备的设计允许显著地降低室内的氧浓度。
根据本发明的设备基于使用两种装置，室入口装置和室出口装置(参见下文图2)：
-入口装置包括通过待处理的运行中的产品可依次看到的至少以下三个组件：迷宫系统、气体注射狭槽和通道；
-室出口装置有利地包括通过待处理的运行中的产品可依次看到的至少以下三个组件：通道、气体注射狭槽和迷宫系统；
作为示例，尤其认为以下几何尺寸令人满意：
-迷宫凹槽的高度：4.5mm；
-迷宫齿的宽度：2mm；
-迷宫凹槽的宽度：5mm；
-通道的高度：3mm；以及
-通道的长度：38mm。
通道的长度优选地满足以下规则：
-长度≈6×通道的高度。
通道的高度有利地在3至5mm之间。在这种构型(组件的布置和几何形状)中，可认为室入口装置具有两种功能：由于入口迷宫产生的压降，注入的氮有被引向交联室内部的倾向，并且用于非常显著地使进入该室的空气最小化。这同样适用于室出口装置，其容许将氮引向室内并限制气体排放至外部。
在上述内容中，应当强调的是，入口装置发挥关键作用，而对于出口装置，即使将被关闭或者对于某些需求较低的应用至少将其结构简化(下文中将会看到)，也强烈建议设置出口装置以便在最佳的气氛条件下工作。
因此，本发明涉及一种设备，在该设备中，在存在具有受控残余氧含量的气体混合物的情况下，通过紫外线辐射或通过电子束进行使涂层例如油墨或清漆涂层交联的操作，所述设备包括一室，该室具有进行交联操作所必需的一个或多个紫外线灯或者一加速电子源，其特征在于，该设备包括入口装置，该入口装置与所述室相邻并且包括通过待处理的运行中的产品可依次看到的至少以下三个组件：迷宫系统、用于注射形成气刀的惰性气体的装置以及通道。
此外，根据本发明的设备可具有一个或多个以下特征：
-所述设备包括出口装置，该出口装置与室相邻并且包括通过待处理的运行中的产品可依次看到的至少以下三个组件：通道(“输出通道”)、用于注射形成气刀的惰性气体的装置、以及用于产生压降的装置例如光滑型面件(profilé)，该光滑型面件与涂层表面之间的距离小于所述通道的高度；
-所述设备包括出口装置，该出口装置与室相邻并且包括通过待处理的运行中的产品可依次看到的至少以下三个组件：通道、用于注射形成气刀的惰性气体的装置以及迷宫系统；
-所述入口装置包括通过待处理的运行中的产品可依次看到的至少以下五个组件：通道、第一气体注射狭槽、迷宫、第二气体注射狭槽以及接着的第二通道；
-所述用于注射形成气刀的惰性气体的装置包括形成于所述入口或出口装置内的带平面壁的气体注射狭槽；以及
-所述通道中至少一个通道的长度/高度比至少为3，优选地至少为6。
根据本发明的“迷宫”和“通道”的概念是指同样以申请人的名义(提交)的上述现有技术文献WO02/40738中已经使用过的“迷宫”和“通道”的概念。
因此，如下文图中清楚地示出的，“迷宫”概念涉及朝向所述入口或出口装置的内部空间并且形成迷宫的开口凹槽系统。
附图说明
图1示出入口/出口装置；
图2示出入口/出口系统；
图3示出在包括有图2所示入口/出口系统的根据本发明的设备上进行的试验结果；
图4示出利用设置有根据图1的入口和出口装置的现有技术的设备所获得的试验结果；
图5示出在图3的情况下所获得的结果与在图4的情况下所获得的结果的比较；
图6示出根据本发明的设备的另一种构型中的室入口装置；
图7示出根据本发明的设备的另一种构型中的室出口装置；
具体实施方式
下文图3示出了在包括有针对图2所述的入口/出口系统的根据本发明的设备上进行的试验的结果，这些试验是在速度介于50至250m/min之间并且氮以大约1.4至3.25标准升每平方米(图中使用的缩写Nl/m2必须理解为实际上表示每平方米被处理基底的标准升数)注入每个入口/出口装置的情况下，在室内离处理滚筒大约5mm处测量氧含量。
在图3中，可注意到存在三条曲线：
-带◆的曲线表示大约2.8标准升每平方米的总体积（入口 出口）；
-带■的曲线表示大约4.64标准升每平方米的总体积（入口 出口）；
-带▲的曲线表示大约6.5标准升每平方米的总体积（入口 出口）。
测量结果表明，氧含量依赖于所采用的速度和氮流量条件在从大约34到380ppm之间变化。
这些试验显示，在可接受的气体消耗条件下，在根据本发明的设备的室中获得了包含有少于50ppm残余氧的惰性氮气氛，因为气体消耗介于4.6和6.5标准升每平方米之间。
这种对上述已有解决方案的改进非常显著。
由此，图4示出了上文已经提及的结果，例如利用设置有根据图1的入口和出口装置的现有技术的设备所获得的结果。
在图4中，可注意到存在三条曲线：
-带◆的曲线表示大约2.8标准升每平方米的总体积（入口 出口）；
-带■的曲线表示大约4.6标准升每平方米的总体积（入口 出口）；
-带▲的曲线表示大约6.5标准升每平方米的总体积（入口 出口）。
如上文所述，这些测量结果表明，对于2.8标准升每平方米的总体积而言，氧浓度依赖于所使用的速度而介于6000和8000ppm之间。使用较高的氮体积(每个入口/出口装置中3.25标准升每平方米，即6.5标准升每平方米的总体积)可容许该浓度降低至大约3000ppm。
图5示出了在图3情况下所获得的结果与在图4情况下所获得的结果的比较。在y轴上绘出的是由于根据本发明的设备而达到的氧含量的减少(％)。
用百分比表示的氧含量减少dO2/O2通过以下等式定义：
dO2/O2＝(([O2]图4-[O2]图3)/[O2]图4)×100
由此可见，对于相同的速度和氮体积参数，室中的残余氧含量至少减少94％。在较高体积的情况下，(减少)甚至达到98％至99％。
图6和7示出了根据本发明的设备的另一种构型。
在这种构型中，改动了室入口装置(在图6中示出)——这里，室入口装置包括五个组件，依次为：通道、第一气体注射狭槽、迷宫、第二气体注射狭槽、接着的另一通道。
关于室出口装置(图7)，与图2中的出口装置相同，也包括三个相继的组件，即通道、氮注射狭槽、接着的迷宫。
在所示实施例的情况下，氮注射狭槽相对于滚筒的定向在入口装置的第一狭槽的情况下大约为90°，而在入口装置的第二狭槽的情况下大约为45°。狭槽宽度分别为第一狭槽大约0.2mm，第二狭槽大约0.4mm。入口装置和滚筒之间的距离大约为0.8mm。
出口装置的氮注射狭槽的定向为相对于滚筒大约90°，其宽度大约为0.3mm。出口装置和支承滚筒之间的距离大约为0.8mm。
该实施例所示构型使得位于薄膜表面处的空气边界层的分离更加有效(与先前结合图2所述的构型相比)，因此更能保证输送至薄膜表面的空气不会进入处理室。
事实上，图6的入口装置可以认为是图1和图2的入口装置的结合：
-第一注射狭槽由于位于迷宫上游，所以倾向于将气体导向上游，并由此抑制空气的进入；
-第二注射狭槽由于位于迷宫下游，所以倾向于将气体导向下游，并由此向室中填充气体。
为了测量后一个实施例的有效性，进行了控制室内气氛的试验，所述室配备有例如结合图6和7所示的入口/出口装置。结果在下面表1中给出。
薄膜速度(m/min)
100
150
200
250
狭槽1氮流量(标准立方米每小时)
10
10
10
10
狭槽2氮流量(标准立方米每小时)
10
10
10
10
狭槽3氮流量(标准立方米每小时)
25
35
50
62
总流量(标准立方米每小时)
45
55
70
82
总体积(标准升每平方米)
5.8
4.7
4.5
4.2
总O2含量(ppm)
39
34
32
26
狭槽1和2对应于入口装置的狭槽，而狭槽3对应于出口装置的狭槽。
在该表中可注意到，(表中)示出了以(常规的)标准立方米每小时为单位的流量和以每平方米被处理薄膜的标准升数为单位的体积，以便能够继续与较早给出的结果进行比较。
结果表明，由于图6和图7的设备，不管速度如何，在氮的总体积介于4.2至5.8标准升每平方米之间(由此通常少于图2所示实施例中所需的体积)的情况下，可以在包含有少于40ppm氧的惰性氮气氛中进行紫外线辐射处理。
在上文中，尤其通过使用氮的示例举例说明了本发明，但是应当指出，在任何时候都不脱离本发明的范围的情况下，也可以使用其它气体或气体混合物，特别是氩、CO2、氦或者其混合物。
甚至可以指出优选使用CO2或包含CO2的混合物，因为已经发现，当使用CO2(与氮相比)时：
-用于在室中的残余氧含量方面相同性能的气体体积可以减少；
-对于相同的气体体积，室中包含的残余氧含量减少。
这种结果可能是因为CO2的密度高于氮的密度（参见证据2的说明书及附图）。
经比对，可获知：
证据1涉及一种利用惰性气体氛室的紫外线固化设备，与本专利属于相同的技术领域，其中：证据1中的“辊8”对应于本专利的“导纸辊1”，证据1中的“固化室2”对应于本专利的“灯箱2”，证据1中的“灯泡12”对应于本专利的“紫外线灯管3”，证据1中的“入口4”、“出口6”分别对应于本专利的“入口4”、“出口5”，证据1中位于入口4附近的“缝式喷嘴组件20”对应于本专利的“气刀9”，证据1中“缝式喷嘴组件20”的“狭槽72”对应于本专利的“喷气口”，证据1中位于出口6侧的“缝式喷嘴组件20”对应于本专利的“止气装置”，证据1中的“连接器38”对应于本专利的“保护气源接口4”。
由此，将本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据1公开的技术内容进行对比，二者的区别实质上仅在于是否设置用于向固化室内填充、补充惰性气体的管嘴组件：
在本专利中，入口和出口处没有设置用于向固化室内充填、补充氮气等惰性气体的管嘴组件；而在证据1中，则在入口和出口处设置有用于向固化室内充填、补充氮气等惰性气体的管嘴组件。
对于该区别技术特征而言，本专利虽然省去了管嘴组件，但管嘴组件所具有的向固化室内充填、补充惰性气体的功能也随之消失，而且省去管嘴组件也未为本专利带来预料不到的技术效果，因此，该区别技术特征不能使本专利权利要求1所限定的技术方案具备实质性特点和进步。
故本专利权利要求1不具备创造性，不符合专利法专利法第22条第3款的规定。
至于专利权人提出的本专利的“气刀”不同于证据1的“缝式喷嘴组件”的主张，本案合议组认为：
根据专利法第59条的规定，发明或者实用新型专利权的保护范围以其权利要求的内容为准，未记载在权利要求中的技术特征或技术内容一般不能作为该权利要求具备新颖性和创造性的依据。
对于本案而言，“气刀”作为本领域的现有技术，其本身具有特定的技术含义，本专利说明书和权利要求并未对“气刀”本身具有何种不同于现有技术的含义和构造作出明确的解释和限定，而且专利权人在书面意见中也承认：“气刀”是行业内约定俗成的叫法，实际上是指“能够产生刀状气体流的部件”，通常具有“窄长”的“缝隙状”出气口，因此俗称“气刀”。而对于证据1公开的“缝式喷嘴组件20”而言，其具有狭缝式排出口72，根据证据1的记载，狭缝式喷嘴组件20主要用于“提供惰性气体的帘幕屏障，以将固化室2的内部与外部隔离”，由于该缝式喷嘴组件20的狭缝式排出口72与“缝隙状”出气口实质上相同，而“帘幕屏障”与“刀状气体流”亦无实质性区别，显然，二者的主要构造、功能和作用并无实质性区别，故证据1中的“缝式喷嘴组件20”对应于本专利的“气刀”，证据1公开了有关“气刀”的技术特征。显然，专利权人的主张缺少事实依据，不能成立。
3.2关于本专利权利要求2和3
从属权利要求2对权利要求1作出了进一步的限定，其附加技术特征为“所述气刀(6)的喷气口正对导纸辊(1)的表面”。
从属权利要求3对权利要求1作出了进一步的限定，其附加技术特征为“所述气刀(6)的喷气口与导纸辊(1)的表面形成的间隙仅容承印材料通过”。
对于该附加技术特征而言，证据1的附图1、图6已明确示出了缝式喷嘴组件20设置在左侧辊8的表面上方、缝式喷嘴组件20的排出口或狭缝72正对辊8的表面、排出口或狭缝72与辊8的表面形成的间隙仅容承印材料通过的技术内容，由此，上述附加技术特征实质上已被证据1公开，且该附加技术特征在证据1中的作用与其在本专利中的作用相同，而上述附加技术特征也未为本专利带来预料不到的技术效果。因此，上述附加技术特征不能使权利要求2、3具备实质性特点和进步，故在权利要求1不具备创造性的前提下，权利要求2、3也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
3.3关于本专利权利要求4
权利要求4作为从属权利要求对权利要求1做出了进一步的限定，其附加技术特征为“所述止气装置由设置在灯箱(2)上、并呈与导纸辊（1）表面相适应的弧形分布的多个隔板（9）形成，所述隔板（9）与导纸辊（1）的表面形成的间隙仅容承印材料通过”。
对于该附加技术特征而言，证据2公开了一种在受控气氛中进行紫外线交联的设备，与本专利属于相同的技术领域，其中：证据2中的“迷宫式开口凹槽系统”对应于本专利的多个“隔板”。而且，迷宫式开口凹槽系统在证据2中起到用于防止废气离开腔室、防止空气进入腔室的作用，与多个隔板在本专利中的作用实质上相同。由此，证据2给出了将迷宫式开口凹槽系统应用于证据1中以替代缝式喷嘴组件的技术启示。
本领域技术人员基于证据1和证据2公开的技术内容有动机和理由将证据2公开的出口迷宫应用于证据1中，无需付出创造性的劳动，且这种简单的结构替换也未为本专利带来预料不到的技术效果。因此，该附加技术特征不能使本专利权利要求4具备实质性特点和进步。
因此，在权利要求1不具备创造性的前提下，权利要求4也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
综上，本专利权利要求1-4均不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
鉴于本专利权利要求1-4不具备创造性的无效理由成立，故本决定不再对请求人提出的其它无效理由予以评述。
基于上述事实和理由，本案合议组作出如下决定。
三、决定
宣告200820051792.5号实用新型专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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