【事件の表示】
　特許第２８７０４３３号「溶接管の製造方法」の請求項１及び２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８７０４３３号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第２８７０４３３号は、平成６年１２月２８日の出願であって、平成１１年１月８日にその特許権の設定登録がなされ、その後、住友金属工業株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年２月１５日に訂正請求がなされたものである。
２．特許異議の申立ての理由の概要
　特許異議申立人住友金属工業株式会社は、刊行物１（特開昭５９−３０４９３号公報）、刊行物２（馬場信編集、「溶接技術」、産報出版株式会社、平成４年９月１日、第４０巻第９号、ｐ．６０−６５）及び刊行物３（日本溶接協会溶接棒部会編、「マグ・ミグ溶接の欠陥と防止対策」、産報出版株式会社、平成３年４月１０日、ｐ．１２０−１２１）を提示し、本件請求項１に係る発明は、刊行物１に記載された発明であるか、あるいは、刊行物１乃至３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り、また、本件請求項２に係る発明は、刊行物１乃至３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り、本件請求項１，２に係る特許は、特許法第２９条第１項あるいは特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、その特許を取り消すべき旨主張している。
３．取消理由の概要
　取消理由は、刊行物１乃至３を引用し、本件請求項１に係る発明は、刊行物１乃至３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り、本件請求項１に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、その特許を取り消すべきというものである。
４．訂正の適否
　ア．本件発明
　訂正請求によって訂正された訂正明細書の請求項１に係る発明（以下「本件発明」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された次の事項により特定されるものである。
「【請求項１】鋼帯を連続的に搬送して幅方向両側の鋼帯端部が対向するように円筒状に成形しつつ、これら鋼帯端部を突き合わせて溶接する溶接管の製造方法において、前記鋼帯端部を予熱後、これら鋼帯端部の突き合わせ部分に高密度エネルギービームを照射して、この突き合わせ部分を全管厚にわたって溶融させ、この溶融部分の幅の０．２〜１．０倍のアプセット量でこの突き合わせ部分を加圧することを特徴とする溶接管の製造方法」
　イ．訂正の内容
　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の「溶融部分の幅と同一又はそれ以下のアプセット量」を「溶融部分の幅の０．２〜１．０倍のアプセット量」と訂正する。
　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項２を削除する。
　訂正事項ｃ
　段落番号【０００９】の「請求項１の発明は、」を「上述の課題は次の発明により解決される。その発明は、」と訂正し、段落番号【０００９】の「溶融部分の幅と同一又はそれ以下のアプセット量」を「溶融部分の幅の０．２〜１．０倍のアプセット量」と訂正し、段落番号【００１０】の「請求項２の発明は、アプセット量を溶融部分の幅の０．２〜１．０倍とすることを特徴とする請求項１記載の溶接管の製造方法である。」を「この発明は、アプセット量を溶融部分の幅の０．２〜１．０倍とすることにより、塑性フローの立ち上がりをなくすとともにアンダカットの発生を防止している。以下、その作用について説明する。」と訂正し、段落番号【００１６】の「請求項２の発明は、」を「さらに、この発明は、」と訂正する。
　ウ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、アプセット量と溶融部分の幅との比に関して、「同一又はそれ以下」を「０．２〜１．０倍」と限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮に該当する。
　また、訂正事項ａの「０．２〜１．０倍」は、設定登録時の願書に添付した明細書又は図面（以下「特許明細書」という。）の特許請求の範囲の請求項２に記載されていたものである。
　訂正事項ｂは、請求項を削除するものであるので、特許請求の範囲の減縮に該当する。
　訂正事項ｃは、訂正事項ａ及び訂正事項ｂで訂正された特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため訂正であるので、明りょうでない記載の釈明に該当する。
　そうすると、訂正事項ａ乃至ｃは、いずれも、明らかに特許明細書に記載した事項の範囲内のものであり、そして、訂正事項ａ及びｃの訂正によって発明の目的が変更されるものでもないから、訂正事項ａ乃至ｃは、いずれも、実質上特許請求の範囲を拡張するものでもなく、また、変更するものでもない。
　エ．独立特許要件
　当審が通知した取消理由で引用した刊行物１には、鋼帯を連続的に搬送して幅方向両側の鋼帯端部が対向するように円筒状に成形しつつ、これら鋼帯端部を突き合わせて溶接する溶接管の製造方法において、前記鋼帯端部を予熱後、これら鋼帯端部の突き合わせ部分に高密度エネルギービームを照射して、この突き合わせ部分を全管厚にわたって溶融させ、アプセットを殆どかけない状態で溶接することからなる溶接管の製造方法が記載されている。
　また、同刊行物２には、レーザビーム照射による管溶接では、アプセット量が大きいと溶接部における塑性フローの立ち上がりが生じるが、アプセット量が不足すると外面側に余盛不足によるアンダーカットが生じがちとなることが記載されている。
　また、同刊行物３には、アンダーカットは、溶融金属が重力により垂れ下がるために生じるものであって、溶接部の上縁で発生しやすいことや、溶接速度の速い溶接の場合に問題となりやすいことが記載されている。
　本件発明と刊行物１乃至３に記載された発明とを対比すると、刊行物１乃至３のいずれにも、本件発明を特定する事項である「溶融部分の幅の０．２〜１．０倍のアプセット量」が記載されておらず、また、当該事項を示唆する記載もない。
　そして、本件発明は、当該事項により、「塑性フローの立ち上がりをなくすとともにアンダカットの発生を防止」するという効果を奏するものである。
　したがって、本件発明は、刊行物１に記載された発明であるとすることもできないし、また、刊行物１乃至３に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものとすることもできない。
　したがって、本件発明は、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。
　オ．むすび
　以上のとおりであるあるから、訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項から第４項に規定に適合するので、当該訂正を認める。
５．特許異議の申立てについての判断
　本件発明は、前記４．ア．で示したように訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定されるものであって、前記４．エ．で示したように、刊行物１乃至３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とすることができない。
　したがって、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては本件請求項１に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年２月２９日（２０００．２．２９）
【訂正の要旨】
　１．特許請求の範囲の請求項１の「溶融部分の幅と同一又はそれ以下のアプセット量」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「溶融部分の幅の０．２〜１．０倍のアプセット量」と訂正する。
　２．特許請求の範囲の減縮を目的として、請求項２を削除する。
　３．明りょうでない記載の釈明を目的として、
　　段落番号【０００９】の「請求項１の発明は、」を「上述の課題は次の発明により解決される。その発明は、」と訂正し、
　　段落番号【０００９】の「溶融部分の幅と同一又はそれ以下のアプセット量」を「溶融部分の幅の０．２〜１．０倍のアプセット量」と訂正し．
　　段落番号【００１０】の「請求項２の発明は、アプセット量を溶融部分の幅の０．２〜１．０倍とすることを特徴とする請求項１記載の溶接管の製造方法である。」を「この発明は、アプセット量を溶融部分の幅の０．２〜１．０倍とすることにより、塑性フローの立ち上がりをなくすとともにアンダカットの発生を防止している。以下、その作用について説明する。」と訂正し、
　　段落番号【００１６】の「請求項２の発明は、」を「さらに、この発明は、」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
溶接管の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　鋼帯を連続的に搬送して幅方向両側の鋼帯端部が対向するように円筒状に成形しつつ、これら鋼帯端部を突き合わせて溶接する溶接管の製造方法において、前記鋼帯端部を予熱後、これら鋼帯端部の突き合わせ部分に高密度エネルギービームを照射して、この突き合わせ部分を全管厚にわたって溶融させ、この溶融部分の幅
の０．２〜１．０倍
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　この発明は、鋼帯を連続的に搬送して円筒状に成形しつつ鋼帯端部を突き合わせて溶接する溶接管の製造方法に関する。
　【０００２】
　　【従来の技術】
　電縫管は、鋼帯を成形ロール群の中に通過させて管形状に成形し、突き合わせされた鋼帯のエッジ部（以下、鋼帯端部と呼ぶ）を高周波電流により加熱溶融させ、スクイズロールでアプセット溶接することにより製造される。このアプセット溶接におけるアプセット量は、電縫管の溶接部の品質を決定する要因の一つである。溶融された溶接部にアプセットを行うことにより、接合部となる鋼帯端部に生じた酸化物は、溶融金属と共に溶接部外に排出される。従って、接合部に酸化物が残存しないように、スクイズロールで強いアプセット力を加える必要がある。
　【０００３】
　しかしながら、強いアプセット力により溶接部近傍の母材金属は塑性変形し、管の内外面の両方向に塑性フローを生じる。図４は、従来技術における溶接部近傍の母材金属の塑性フローを示す模式図である。図中の曲線は、塑性変形前の母材金属における板面に平行な面（の断面）を示す。塑性フローにより、板面に平行な面が溶接部付近で立ち上がり、靭性の劣化を生じる。これは、一般に板厚方向の靱性は板面に平行な方向に比べて低いためで、塑性フローの立ち上がりにより、板厚方向の低い靭性の影響が無視できなくなるためである。
　【０００４】
　一方、アプセット力が弱い場合は、管の厚さ方向の高周波電流の分布が不均一となる。その結果、接合部の端面の溶融が不均一となり、健全な溶接部を得ることができない。また、溶融金属のヒケにより、溶接部にアンダカット（凹み）が発生する。図５は、上記アンダカットが発生した溶接部の形状を示す断面図である。
　【０００５】
　そこで、特公平３−７１９４７号公報記載の技術では、管の厚さ方向の３０〜８０％の範囲にレーザビームを照射して、電縫管を製造する方法が提案されている。この技術では、均一な溶融状態が実現でき、アプセット力はレーザビームを使用しない場合より低くてよいとされている。溶接部については、塑性フローの角度は４０°以下に抑えることができ、しかも溶融金属は殆ど残存していないと報告されている。
　【０００６】
　　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、特公平３−７１９４７号公報記載の技術では、接合部の端部表層がレーザビームではなく高周波等で加熱されているので、加熱時間が長くかかる。その結果、加熱中に酸化物の生成が避けられず、その部分は板厚の外部に押し出す必要がある。その結果、強いアプセットを行う必要があり、塑性フローの形成が避けられない。そのため、塑性フローの立ち上がりにより、管の円周方向の応力に対して、板厚方向の機械特性の成分が無視できなくなる。機械特性の内靱性は、板厚方向で特性が低下するので、従来技術の溶接方法では靱性の劣化が避けられない。
　【０００７】
　また、レーザビームで板厚の特定領域（中央部の３０〜８０％）のみを溶融させることは、実際には容易ではなく高度の制御技術が要求されるとともに、安定した操業条件の維持が前提となる。
　【０００８】
　この発明は、上記の塑性フローの立ち上がりを無くし、溶接部品質を確保しつつ操業が容易な溶接管の製造方法を提供する。
　【０００９】
　　【課題を解決するための手段】
　
上述の課題は次の発明により解決される。その
の０．２〜１．０倍
　【００１０】
　
この
ことにより、塑性フローの立ち上がりを無くすとともにアンダカットの発生を防止している。以下、その作用について説明する。
　【００１１】
　　【作用】
　請求項１の発明では、鋼帯端部の予熱と突き合わせ部分への高密度エネルギービームの照射を組み合わせている。予熱を行うのは、高密度エネルギービームの発生装置の容量を小さくし、装置の設置スペースや設備コストを節約するためである。このため、少なくとも鋼帯端部の酸化膜の生成が僅かである低温域（６００℃程度）は、予熱とすることが望ましい。これとは逆に、予熱し過ぎると酸化膜の生成が激しくなり、また酸化膜の組成が変化し除去されにくくなるので、予熱を行うのは１２００℃前後（酸化物の変態点近傍）以下の温度までとすべきである。
　【００１２】
　このように、鋼帯端部を予熱後、高密度エネルギービームにより短時間で溶融させているので、鋼帯端部の表面には酸化物等が生じにくい。その後、この突き合わせ部分は、アプセットにより接合されるが、全管厚にわたって溶融金属により覆われているので容易に接合される。
　【００１３】
　また、突き合わせ部分が全管厚にわたって溶融させているので、仮に酸化物等が生じていたとしても、突き合わせにより溶融金属が合体していくのに伴い、溶融金属の表面張力で接合部の外側に移動する。その結果、これら酸化物等は接合部から排除され溶接部には残らない。このようにして、鋼帯端部を全管厚にわたって溶融させることにより、管厚の一部のみ溶融させた場合と比べて、より健全な溶接部が得られる。
　【００１４】
　突き合わせ部分の加圧によるアプセット（圧縮）は、アプセット量（圧縮量）が溶融部分の幅を超えない範囲としているので、アプセットの影響はほぼ溶融金属の部分に限られる。従って、鋼帯端部の溶融していない部分は殆ど変形せずに済み、溶接部近傍の塑性フローを実質的に無くすことができる。結局、溶融金属のヒケによるアンダカット（凹み）が生じない程度にアプセット量を調節しておけばよく、アプセットの加圧力の制御等が簡略化される。
　【００１５】
　また、この発明では、突き合わせ部分の全管厚にわたって、高密度エネルギービームで溶融されるので、接合部が短時間で溶融し溶接速度が高速化する。更に、高密度エネルギービームの照射位置が、管厚の特定領域ではなく全管厚であるので、位置制御が容易であり、照射位置のズレ等の影響を受けにくいので操業条件が多少不安定でも、使用可能である。
　【００１６】
　
さらに、この
　【００１７】
　　【実施例】
　図１は、この発明に用いる装置の概要を示す図である。図中、１は鋼帯、２は鋼帯端部、３は給電チップ、４は高密度エネルギービーム、５はビームガイド、６はスクイズロール、７はトップロール、２１は溶接部、４１は高密度エネルギービーム源をそれぞれ示す。高密度エネルギービーム源４１には、レーザビーム発生装置を用いた。これには、レーザ溶接機等を用いることができる。
　【００１８】
　鋼帯１は管の形状に成形され、その端部２、２は給電チップ３、３により供給される高周波電力により加熱される。高密度エネルギービーム源４１からビームガイド５を通して鋼帯端部２、２の突き合わせ部分にレーザビーム４が照射される。ここで、入熱量は溶接部２１の板厚の全体が溶融するよう、管の送り速度等により適宜調節する。
　【００１９】
　この実施例では、高密度エネルギービーム４の照射位置を、スクイズロール６、６の中心軸を結んだ線と突き合わせ線との交点近傍としているので、ビーム４が確実に鋼帯端部２、２の板厚全体に照射され、溶融が効率的に行える。ここで、照射位置が上記の交点より前過ぎると、ビーム４の大半が鋼帯端部２、２の隙間を通過してしまい、ビームの照射効率が低下する。また、照射位置が上記の交点より後過ぎると、ビーム４は鋼帯端部２、２のアプセット中ないしはアプセット後に照射されることになり、溶接部２１は溶融が不十分なまま接合され、溶接部の品質が確保できない。
　【００２０】
　その他、この実施例ではスクイズロール６により加圧して、アプセット量を制御している。その方法は、溶接部付近の形状又は溶接前の突き合わせ部の隙間の寸法を、レーザ光切断法等の形状検出方法又は寸法測定方法により求め、その結果に基づき、油圧シリンダ等のアクチュエータを作動させ、スクイズロール６、６の加圧力又は間隔を制御することを特徴とする方法である。
　【００２１】
　図２は、溶接速度とアプセット量に対するアンダカット発生の有無を示す図である。横軸は溶接速度、縦軸は溶融金属幅に対するアプセット量の比を示す。装置には、１３００ｋｗの高周波溶接装置を出力２００ｋｗで使用し、５ｋｗレーザ発生装置を用いて、板厚５ｍｍの熱延鋼帯を、溶接速度２〜１０ｍ／分で溶接した。アプセット量は０〜３ｍｍで、溶融金属幅の０〜２倍で実験した。
　【００２２】
　図２より、溶接速度が４ｍ／分以下では、アプセット量０でもアンダカットは発生していない。溶接速度が４ｍ／分を超えると、アプセット量が小さい領域でアンダカットが発生している。しかしながら、アプセット量を溶融金属幅の０．２倍以上にすると、溶接速度の高い領域でもアンダカットは発生しなくなることがわかる。
　【００２３】
　図３は、アプセット量と溶接部の靱性の関係を示す図である。図中、横軸は溶融金属幅に対するアプセット量の比、縦軸はシャルピー衝撃試験による吸収エネルギー（シャルピー衝撃値）を示す。アプセット量の比が１．０以下、即ちアプセット量が溶融金属幅以内では、シャルピー衝撃値はほぼ一定である。アプセット量の比が１．０を超えると、シャルピー衝撃値の低下が見られる。これは、アプセット量が溶融金属幅を超えると、接合面から溶融金属がほぼ完全に排除され、鋼帯端部の塑性フローが立ち上がって来ることによると考えられる。
　【００２４】
　　【発明の効果】
　この発明では、溶接管の製造方法において、高密度エネルギービームにより、溶接部の板厚全体を溶融させている。その結果、突き合わせ部分における鋼帯端部の塑性フローの立ち上がりを実質的に無くし、良好な溶接部品質を確保するとともに、溶接速度の向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】　発明の１実施例に用いる装置の概要を示す図。
　　【図２】　溶接速度とアプセット量に対するアンダカット発生の有無を示す図。
　　【図３】　アプセット量と溶接部の靱性の関係を示す図。
　　【図４】　従来技術における溶接部近傍の母材金属の塑性フローを示す模式図。
　　【図５】　アンダカットが発生している溶接部の形状を示す断面図。
　　【符号の説明】
　１鋼帯
　２鋼帯端部
　４高密度エネルギービーム