從3D列印技術看專利檢索(update)

很高興上周李安導演的3D電影少年PI的奇幻漂流再次得到奧斯卡最佳導演獎，成為史上二度獲獎的華人導演。而最近又適逢世貿工具機展，我們也就以製造業最近一項蠻熱門的新興3D列印技術為題，來探討專利檢索分析實作上的一些細節問題。

首先我們先來看何謂3D列印技術，根據WIKI的定義，3D列印（3D printing），即快速成形技術的一種，它是一種數位模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，透過逐層列印的方式來構造物體的技術。過去其常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，現正逐漸用於一些產品的直接製造。特別是一些高價值應用（比如髖關節或牙齒，或一些飛機零部件）已經有使用這種技術列印而成的零部件。由於物品透過材料一層層的累積被列印出來，該技術也被稱為累積製造（Additive manufacturing）。

其實早在1980年代中期，美國德州大學奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開發出以熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末為材料的選擇性雷射燒結（selective laser sintering，SLS）的累積製造專利技術。而目前大家通用的「3D列印」術語，則是在1995年由麻省理工學院的Jim Bredt和Tim Anderson所創。為什麼這樣稱呼這個技術呢? 因為它們就是將舊的hp噴墨印表機進行改裝，不將墨水噴在紙上，而是改成把約束溶劑擠壓到粉末床，而將粉末固化，看起來就好像用印表機逐層印出立體的造型。當然，這項技術也取得專利，這兩位MIT的學生畢業後也創立Z Corp公司，將這個想法投入商品化。

根據統計，3D列印2011年的全球產值達17.14億美金，比前一年成長近30%，預估2019年市場將成長4倍。歐美等國政府為了提升國內製造業的競爭力，也將3D列印技術納入國家發展的戰略規畫內。如英國政府自2011年開始持續增大對增材製造技術的研發經費。美國總統歐巴馬更在國情咨文中談到3D列印技術，並將投資10億美元投如包括3D列印技術在內的三大技術方案，來幫助美國製造體系的改革。並在俄亥俄州揚斯敦成立了第一個3D列印技術實驗室與製造創新中心。

也因此有越來越多的人才與資金投入這個迅速增長的行業。去年在科技業蠻重大的新聞事件就是在有科技聖經《Wired》雜誌擔任總編輯長達11年之久的克里斯‧安德森（Chris Anderson），在去年(2012)底發表聲明，將離開《Wired》，雜誌，投入3D列印製造公司的創業。

談到這裡，想必大家對於3D列印技術已經有一定的了解了，那麼我們要如何得知這個技術已經有哪些專利呢? 絕大多數的朋友應該會利用關鍵字3D+Print的各種變化方式在全文或是標題摘要中搜尋。

但是用關鍵字檢索常因為不同字詞的選用、查詢的欄位以及布林邏輯的組合不同，檢索結果的差距也會很大(從幾十篇到上萬篇都有可能)。剛好中國知名的知識產權社群網站最近也在舉辦一個追蹤3D打印技術的活動，大家也可以參考諸位網友們分享的檢索策略與結果，進行評估。

從網友分享的結果來看，我們發現最常用的檢索策略的確就是採用關鍵字，而若有使用商業資料庫的話，可以支援比較彈性的檢索語法，也可以跨多國查詢，檢索結果甚至可以專利家族進行合併。但是對於最重要的關鍵字的選用，絕大多數的人只會用到”3d + print”的變化，而較少人會想到使用”Additive manufacturing”， 但是如果您還記得文章前半部提到3D Print這個名詞是在1995年MIT兩位畢業生所創的話，在檢索時關鍵字就必須加入”Additive manufacturing”了(當然可能要考慮manufacture的同義詞如 fabricate…等)，甚至也要把選擇性雷射燒結（selective laser sintering，SLS）等快速成形技術的關鍵字納入檢索範圍，才算是考慮周詳。

當然還有人會利用特定公司或是發明人進行檢索，但是這種方式無法在檢索初期使用(因為這個時候檢索人員可能還不知道有哪些申請人、發明人應該出現)，比較適合做為檢索後期補充驗證之用(確定結果中是否包含這些重要公司，或是這些重要公司有申請那些專利沒有在檢索範圍內)。

資料來源：Digi-Patents

那為何很少人使用技術分類來進行搜尋呢? 我們發現若是將以”Additive manufacturing”找到的專利資料按IPC 來統計，出現次數最高的會是G06F 19/00（Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific applications） 以及 B29C 67/00 （Shaping techniques not covered by groups）兩個分類，雖然有相關但無法反映出目前已知的各種3D 列印技術（參考下表），難怪研究人員無法進一步利用技術分類來擴充他們的檢索範圍。

 Reference: wiki

但是如果透過UPC美國專利分類，則會看到不同的光景，例如700/119 就是在 700 DATA PROCESSING主分類之下的 Rapid prototyping (此分類上一階層則是 Three-dimensional product forming ），而264/497  則是在264 PLASTIC AND NONMETALLIC ARTICLE SHAPING OR TREATING 主分類之下的 Using laser sintering of particulate material to build three-dimensional product (e.g., SLS, selective laser sintering, etc.)，直接對應到3D 列印的SLS選擇性雷射燒結技術。這也是我們一直鼓吹專利檢索人員一定要搞懂各種技術分類的重要原因。

PS. 本文是採用新聚能所代理的Digi-Patents進行相關的專利統計圖表製作

photo credit: trompevenlo via photopin cc