【事件の表示】
　特許第３４２５７１８号「継目無管の製造方法」の請求項１ないし５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３４２５７１８号の請求項１、２に係る特許を取り消す。
　同請求項３ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
Ｉ．手続の経緯 
　特許３４２５７１８号の請求項１〜５に係る発明は、平成１１年１２月６日に特許出願され、平成１５年５月９日にその特許権の設定登録がなされ、その後、その特許の請求項１〜５に係る発明について、住友金属工業株式会社（以下、「異議申立人」という。）より特許異議の申立てがなされた。 
　そして、平成１７年５月１３日付けで取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１７年７月２５日に訂正請求がなされたものである。 
　
ＩＩ．訂正の適否についての判断 
１．訂正の内容 
（１）訂正事項ａ 
　請求項１中の「穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法において」を、「穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう継目無管の製造方法において」と訂正する。　
（２）訂正事項ｂ 
　請求項１中の「下式で定義されるＰＰ値が正の値をとりうるように傾斜圧延ロールの回転速度を制御するとともに、鋳片が傾斜圧延ロールに安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特徴とする継目無管の製造方法。
　ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10-5×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255
　但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。」を、「下式で定義されるＰＰ値が正の値をとりうるように傾斜圧延ロールの回転速度を制御するとともに、下式で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９５％以上とし、鋳片が傾斜圧延ロールに安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特徴とする継目無管の製造方法。
ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10-5×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255
但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。
Ｍ＝ｄ／Ｄ
但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。」と訂正する。 
　
（３）訂正事項ｃ 
　請求項３の「【請求項３】　下式で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９７％以上とすることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一方に記載の継目無管の製造方法。
　　　　　　　　　　　Ｍ＝ｄ／Ｄ
　但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。」を、
「【請求項３】　横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう継目無管の製造方法において、下式で定義されるＰＰ値が正の値をとりうるように傾斜圧延ロールの回転速度を制御するとともに、下式で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９７％以上とし、鋳片が傾斜圧延ロールに安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特徴とする継目無管の製造方法。
ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10-5×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255
但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。
Ｍ＝ｄ／Ｄ
但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。
【請求項４】　プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とすることを特徴とする請求項３記載の継目無管の製造方法。」と訂正する。
　
（４）訂正事項ｄ 
　請求項４の「【請求項４】　前記鋳片は、鋳造ままの状態であることを特徴とする請求項３記載の継目無管の製造方法。」を、「【請求項５】　前記鋳片は、鋳造ままの状態であることを特徴とする請求項３又は４記載の継目無管の製造方法。」と訂正する。 
　
（５）訂正事項ｅ
　請求項５の「【請求項５】　前記鋳片は、Ｃｒ含有量が０．５質量％以上の高合金鋼であることを特徴とする請求項４記載の継目無管の製造方法。」を、「【請求項６】　前記鋳片は、Ｃｒ含有量が０．５質量％以上の高合金鋼であることを特徴とする請求項５記載の継目無管の製造方法。」と訂正する。
　
（６）訂正事項ｆ
　明細書段落【０００２】の「丸または角鋼片上のビレット」を「丸または角鋼片状のビレット」と訂正する。
　
（７）訂正事項ｇ
　明細書段落【０００８】の「大きな機械的付加に耐えられるように」を「大きな機械的負荷に耐えられるように」と訂正する。
　
（８）訂正事項ｈ
　明細書段落【００１３】の「特徴等する継目無管の製造方法」を「特徴とする継目無管の製造方法」と訂正する。
　
（９）訂正事項ｉ
　明細書段落【００２０】の「確保できればある程度」を「確保できれば、ある程度」と訂正する。
　
（１０）訂正事項ｊ
　明細書段落【００２４】の「本発明者らがこのような実験を数多に繰り返し」を「本発明者らがこのような実験を数多く繰り返し」と訂正する。
　
（１１）訂正事項ｋ
　明細書段落【００４１】の「また同図では穿孔時間が延びているが」を「また、同図では穿孔時間が延びているが」と訂正する。
　
（１２）訂正事項ｌ
　明細書段落【００４６】の「コストをそのまま低減さえることが可能」を「コストをそのまま低減することが可能」と訂正する。
　
　なお、訂正事項ｂ，ｃにおいて、ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10-5×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255の式中の右辺第２項が、「1.6856×10-5×Ｄｒ」となっているが、全文訂正明細書の請求項１，３も同じ記載であり、「10-5」は、数式としてありえないから、特許明細書のとおりの「1.6856×10-5×Ｄｒ」の誤記と認定した。
　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否 
　上記訂正事項ａは、請求項１において、穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法を、「穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう」ものに特定するものであり、その点は、願書に添付された明細書の【０００２】に、前提となる従来技術の記載として、「継目無管は一般に・・・マンネスマン穿孔・・・等により中空素管にされ、その後・・・マンドレルミル等の圧延機により延伸され」と記載されていることから裏付けられており、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　上記訂正事項ｂは、請求項１において、継目無管の製造方法を、傾斜圧延ロールの回転速度に関係した特定式、及びプッシャーにより鋳片に背圧を付与することに加えて、「Ｍ＝ｄ／Ｄ　但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。」という特定式で表される「プラグ先端圧下率Ｍを９５％以上」のものに特定するものであり、その点は、願書に添付された明細書の【００１８】〜【００２０】，【００４２】，【００４３】の記載から裏付けられており、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　上記訂正事項ｃは、上記訂正事項ｂに伴って、訂正前に請求項１又は２のいずれかを引用していた請求項３をそれぞれ独立形式で記載し、請求項３及び４とするとともに、それぞれの請求項を、上記訂正事項ａと同様に、穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法を、「穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう」ものに特定するものであり、その点は、上記のとおり裏付けられており、明りょうでない記載の釈明及び特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　上記訂正事項ｄ，ｅは、訂正事項ｃに伴う、項ずれを整合させたもので、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　上記訂正事項ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｌは、前後の文脈から誤記であることが明らかであり、誤記の訂正を目的とした明細書の訂正に該当する。 
　上記訂正事項ｉ，ｋは、読点をいれて文の意味を明りょうにしたもので、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　
　そして、上記訂正事項ａ〜ｌは、いずれも、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてした訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。 
　
３．まとめ 
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。 
　
ＩＩＩ．特許異議申立てについて 
１．本件の請求項１〜６に係る発明 
　上記ＩＩ．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１〜６に係る発明（以下、それぞれ、「本件発明１」〜「本件発明６」という。）は、平成１７年７月２５日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜６に記載される次のとおりのものである。 
　
「【請求項１】　横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう継目無管の製造方法において、下式で定義されるＰＰ値が正の値をとりうるように傾斜圧延ロールの回転速度を制御するとともに、下式で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９５％以上とし、鋳片が傾斜圧延ロールに安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特徴とする継目無管の製造方法。
ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10-5×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255
但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。
Ｍ＝ｄ／Ｄ
但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。
【請求項２】　プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とすることを特徴とする請求項１記載の継目無管の製造方法。
【請求項３】　横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう継目無管の製造方法において、下式で定義されるＰＰ値が正の値をとりうるように傾斜圧延ロールの回転速度を制御するとともに、下式で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９７％以上とし、鋳片が傾斜圧延ロールに安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特徴とする継目無管の製造方法。
ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10-5×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255
但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。
Ｍ＝ｄ／Ｄ
但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。
【請求項４】　プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とすることを特徴とする請求項３記載の継目無管の製造方法。
【請求項５】　前記鋳片は、鋳造ままの状態であることを特徴とする請求項３又は４記載の継目無管の製造方法。
【請求項６】　前記鋳片は、Ｃｒ含有量が０．５質量％以上の高合金鋼であることを特徴とする請求項５記載の継目無管の製造方法。」 
　
　なお、請求項１，３において、ＰＰに関する式の右辺第２項「1.6856×10-5」は「1.6856×10-5」の誤記であるので、上記のとおり認定した。
　
２．異議申立の概要
　異議申立人は、証拠として下記甲第１〜８号証を提出し、訂正前の請求項１〜５に係る発明は、甲第１〜８号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明することができたものであって、訂正前の請求項１〜５に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、これらを取り消すべき旨主張する。
　
　　　　　　　　　　　　　　　記
甲第１号証：特開平５−１６９１１０号公報
甲第２号証：特開平５−２６１４０９号公報
甲第３号証：特開平１０−２９１００７号公報
甲第４号証：特開昭５９−４９０９号公報
甲第５号証：日本鉄鋼協会編，第３版　鉄鋼便覧　III（２）条鋼・鋼管・圧延共通設備，丸善，１９８６．１．２０，ｐ．９２１〜９２３
甲第６号証：特開昭６３−２８１７０５号公報
甲第７号証：特開昭５９−５０９０６号公報
甲第８号証：特開平１−２２８６０３号公報
　
３．取消理由の概要 
　訂正前の請求項１又は２に係る発明は、刊行物１（甲第１号証）、又は刊行物２（甲第２号証）又は刊行物３（甲第３号証）の発明及び刊行物４（甲第４号証），刊行物７（甲第７号証）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、訂正前の請求項３又は４に係る発明は、刊行物１〜刊行物５（甲第５号証），刊行物７，刊行物８（甲第８号証）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、訂正前の請求項５に係る発明は、刊行物１〜８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、訂正前の請求項１〜５に係る発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるというものである。
　 
４．刊行物の記載事項 
（１）刊行物１：特開平５−１６９１１０号公報
（１ａ）「【産業上の利用分野】本発明は穿孔管を製造する穿孔圧延方法又は延伸圧延方法等の傾斜圧延方法及びその装置に関する。」（【０００１】）
（１ｂ）「以下、この装置を使って穿孔を行った例を具体的な数値を挙げて説明する。素材は直径70mm の炭素鋼で、・・・直径410mmの穿孔用ロールを、・・・60rpmで回転させる。・・・」（【００２２】）
　
（２）刊行物２：特開平５−２６１４０９号公報
（２ａ）「【産業上の利用分野】本発明は継目無金属管の代表的製造方法であるマンネスマン製管法等において広く採用されている穿孔機 (ピアサー) ，又は圧延機（エロンゲータ）を用いた傾斜圧延機による圧延方法に関する。」（【０００２】）
（２ｂ）「次に本発明方法を用いて実際に穿孔圧延を行った場合の具体的実施結果について説明する。表１，表２は第１実施例の実施条件及び結果・・・について示した表である。」（【００２４】）と記載され、【表１】には、ビレット直径が70mm、傾斜ロールゴージ径がφ400mm、被圧延材中間部圧延時の傾斜ロール回転数が60rpmであることが示されている。
　
（３）刊行物３：特開平１０−２９１００７号公報
（３ａ）「【発明の属する技術分野】本発明は、継目無し鋼管製造用プラグに関し、詳しくは、マンネスマン製管法によって継目無し管（シームレス管）を製造する場合に用いられる継目無し鋼管製造用プラグ（以下、単にプラグともいう）に関する。」（【０００１】）
（３ｂ）「難加工材の穿孔圧延においては必ずしも満足できる寿命が得られない。さらに、このような複合体構造は、セラミックと金属製本体との接合界面の外周縁で熱膨張係数の相違に起因する段差が必ずできてしまい、これがビレットの流れを阻害するばかりか、素管内面に傷を付け、内面精度を低下させたり品質不良を起こす原因ともなる。」（【０００９】）
（３ｃ）「【実施例】さて次に図１に示した構造のプラグ・・・でもって下記条件下、モ
デルミルで穿孔して・・・なお、穿孔条件は次のようである。・・・被圧延材（ビレット）はＳＵＳ３０４（オーステナイトステンレス鋼）、ビレット寸法：直径55mm、・・・圧延ロール：直径350mm、・・・回転速度：60rpm・・・」（【００３４】，【００３５】）
（３ｄ）「なお、この実機による穿孔条件は次のようである。・・・被圧延材は１３％Ｃｒ鋼以上の高合金鋼、ビレット寸法：直径１７５ｍｍ、・・・圧延ロール：直径１０５０ｍｍ、・・・回転速度６０ｒｐｍ・・・」（【００３８】）
　
（４）刊行物４：特開昭５９−４９０９号公報
（４ａ）「プッシャーによってビレットを主ロールに押込み、ビレットを主ロールに噛込ませる穿孔圧延機によるプッシャー制御装置において、・・・本発明は、プッシャーによってビレットを主ロールに押込み、ビレットを主ロールに噛込ませる穿孔圧延機におけるプッシャー制御装置に関する。」（１頁左下５〜１５行）
（４ｂ）「ビレットは、上記主ロールに噛込むのに、プッシャーによる押込作用下で主ロールに押込まれている。　ここで、上記プッシャーによる押込作用下で、押込力が弱すぎると、主ロールの大なる駆動力によつてビレットの先端が削りとられ、・・・また、押込力が強すぎると、ビレットにはプッシャーによってその回転を押さえる方向の負荷が作用し、押込力が弱すぎる場合と同様に、ビレットの先端が主ロールによって削りとられステイーカー現象を生じる。上記ステイーカー現象が発生したビレットは、主ロールへの噛込みが不可能となる。なお、プッシャーによる押込速度が不適正である場合にも、ビレットにステイーカー現象を生じる。」（１頁右下欄２〜１５行）
（４ｃ）「また、プッシャー13は、第２図に示すように、・・・すなわち、プッシャー13は、ビレット11をへッド13Ｂの部分で押込み、主ロール14への噛込時に生ずるビレット11の回転とともにヘッド13Ｂをも回転可能とし、プッシャー13がビレット11に与える噛込抵抗を軽減可能としている。　
　上記プッシャー13によるビレット11の搬送パターンは第３図に示すとおりである。すなわち、ビレット11は、押込開始から時間t１までの間にプリフィードされ、その後時間t２まで待機され、時間t２から時間t３の間にファイナルプッシュされて後述するような適正な押込力および押込速度下で主ロール14に押込まれる。」（２頁右上欄１６行〜左下欄１３行）
　
（５）刊行物５：日本鉄鋼協会編，第３版　鉄鋼便覧　III（２）条鋼・鋼管・圧延共通設備，丸善，１９８６．１．２０，ｐ．９２１〜９２３
（５ａ）「１１・４・１穿孔理論・・・傾斜ロール穿孔圧延において，圧延材の中心部に孔のあく現象はMannesmann兄弟により偶然発見され，マンネスマン効果ないし回転鍛造効果と喚ばれている。」（９２１頁右欄１１・４穿孔　１〜６行）
（５ｂ）「（ｉｉｉ）円柱の回転鍛造による内部崩壊　加藤らは・・・マンネスマン割れの基本形を図11・34のように示した。・・・マンネスマン穿孔機における実際の操業では内面きず防止の意味からプラグ先端をロールのゴージ（ロール最大部）より入口側に置き、マンネスマン割れの発生を抑えている。」（９２２頁右欄１４〜２２行）
（５ｃ）「（ｉ）断面形状変化　バレル型ロールのマンネスマン穿孔機の穿孔状態を図11・35に示す。」（９２２頁右欄２４〜２５行）
と記載され、図11・35 には、プラグ先端をロールのゴージより入口側に置いた状態が示されている。
　
（６）刊行物６：特開昭６３−２８１７０５号公報
（６ａ）「Ｃ：0.12〜0.30重量％、Cr：1l〜14重量％を含むマルテンサイト系ステンレス鋼のマンネスマンピアサによる穿孔圧延において、・・・かつ穿孔圧延の際の歪速度を下記式で求められる平均歪速度εが1.3sec−１以下とすることを特徴とするマンネスマンピアサ穿孔圧延方法。・・・」（特許請求の範囲）
（６ｂ）「本発明者らの詳細な実験・調査により、・・・マンネスマンピアサでの穿孔圧延後に発生するホロー内外面の割れやへげ等の欠陥は、ビレット加熱中もしくはマンネスマンピアサ穿孔圧延時の加工発熱に伴う被圧延材の温度上昇によって析出したフェライトによって引き起こされることが明らかとなった。」（３頁左上欄下から４行〜右上欄２行）
（６ｃ）「この（1）式から明らかなように、加工発熱に伴う被圧延材の温度上昇を小さくするには穿孔圧延時の歪速度を小さくすればよいことがわかる。」（３頁左下欄下から７〜５行）
　
（７）刊行物７：特開昭５９−５０９０６号公報
（７ａ）「（1）プッシャーによって素材を主ロールに押込み、素材を主ロールに噛込ませて穿孔する穿孔圧延機におけるプッシャー制御方法において、・・・該素材の軸方向速度をプッシャーが素材に加える押込速度の上限とすることを特徴とする穿孔圧延機におけるプッシャー制御方法。」（特許請求の範囲）
（７ｂ）「そこで、素材は、上記主ロールに噛込むのに、プツシャーによる押込み作用下で主ロールに押込まれている。　ここで、上記プツシャーが素材に加える押込速度が過大である場合には、素材先端の主ロールとの接触部分のみが局部変形して・・・噛込み不良を生ずる。・・・本発明は、プッシャーが素材に加える押込速度を適正とし、ステイツカー現象の発生を防止することができる穿孔圧延機におけるプツシャー制御方法を提供することを目的とする。」（１頁左欄１〜１５行）
　
（８）刊行物８：特開平１−２２８６０３号公報
（８ａ）「（1）重量割合にて　Ｃ：0.08％以下、・・・Cr：20.00〜35.00％・・・からなる二相ステンレス鋼を溶製し、丸ビレット連続鋳造機によって丸ビレットとした後、これを・・・穿孔圧延機にて・・・ドラフト率：５．０％以下なる条件で圧延し、継目無鋼管とすることを特徴とする、二相ステンレス鋼継目無鋼管の製造方法。」（特許請求の範囲（１））
（８ｂ）「二相ステンレス鋼は一般に熱間加工性が悪く、丸ビレット連続鋳造機で鋳造した丸ビレットを分塊することなくそのまま穿孔圧延すると素管の内外面に疵を発生することが多くて、所望の継目無鋼管製品を安定製造するのは極めて困難であるとされていた。」（２頁右上欄６〜１１行）
（８ｃ）「穿孔圧延に際しての加熱温度，穿孔比及びドラフト率を適正に選択すれば、丸ビレット鋳片をそのまま穿孔圧延しても素管内外面に疵の発生が殆ど見られず、品質の優れた二相ステンレス鋼継目無鋼管を高能率で生産することが可能となる」（２頁右下欄１２〜１８行）
（８ｄ）「丸ビレットは鋳込んだ後、分塊圧延を施さずに製管すれば良いが、丸ビレットに切削等による手入れを施すと、継目無鋼管圧延時に内外面発生する疵は少なくなる。しかし、工程を省略したい場合には、無手入れのままで、所謂“黒皮製管”してもよいことは言うまでもない。」（５頁左上欄３〜８行）
（８ｅ）「ドラフト率＝（（素材径）−（ゴージ径））／（素材径）×１００［％］で示される穿孔圧延時のドラフト率が５．０％を超えた場合にも圧延が苛酷となり、同様に丸ビレットの変形能を超えてしまって素管の内外面に疵が発生することから、該ドラフト率は５．０％以下に抑える必要がある。」（５頁右上欄５〜１０行）
（８ｆ）「そして、以上の条件の下で穿孔圧延機による圧延が終了した後、例えば穿孔圧延機としてマンネスマン穿孔圧延機を採用した場合にはマンドレルミルやプラグミル及びリーラー等による製管が行われ、継目無鋼管製品とされる。」（５頁左下欄１〜５行）
　
５．対比・判断 
５−１．本件発明１について 
　刊行物３には、上記摘記事項（３ａ）から、マンネスマン製管法によって継目無し管（シームレス管）を製造する場合の技術に関するものであることが示され、上記摘記事項（３ｃ）（３ｄ）には、穿孔条件として、被圧延材（ビレット）がＳＵＳ３０４（オーステナイトステンレス鋼）で、ビレット寸法：直径５５ｍｍ、圧延ロール直径３５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍ，１３％Ｃｒ鋼以上の高合金鋼で、ビレット寸法：直径１７５ｍｍ、圧延ロール直径１０５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍであることが示されているので、刊行物３には、上記摘記事項（３ａ）〜（３ｄ）を総合すると、「マンネスマン製管法によって継目無し管を製造する方法において、ビレットの穿孔を、ビレット寸法：直径５５ｍｍ、圧延ロール直径３５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍ，又はビレット寸法：直径１７５ｍｍ、圧延ロール直径１０５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍの穿孔条件でおこなうもの」（以下、「刊行物３発明」という。）が記載されているといえる。
　
　そこで、本件発明１と刊行物３発明とを対比すると、刊行物３発明の「マンネスマン製管法」「継目無し管を製造する方法」「ビレット」は、それぞれ、本件発明１の「鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法」「継目無管の製造方法」「横断面が丸形状の鋳片」に相当し、圧延ロールの回転速度が特定の値に設定されているのであるから制御されていることになり、両者は、「横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法において、傾斜圧延ロールの回転速度を制御する継目無管の製造方法。」という点で一致し、以下の点で相違する。
　
イ．傾斜圧延ロールの回転速度の制御に関し、本件発明１においては、ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10−５×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255　（但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。）という式で定義されるＰＰ値が正であるとされているのに対して、刊行物３発明においては、式の記載がなく、
ビレット寸法：直径５５ｍｍ、圧延ロール直径３５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍ，又はビレット寸法：直径１７５ｍｍ、圧延ロール直径１０５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍという穿孔条件でおこなう点。
ロ．本件発明１においては、穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なうとしているのに対して、刊行物３発明においては、穿孔プラグで穿孔後の圧延についていかなる方法で行うかが明らかでない点。
ハ．鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませるにあたって、本件発明１が、安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特定しているのに対して、刊行物３発明では、そのような記載のない点。
ニ．本件発明１においては、「Ｍ＝ｄ／Ｄ　但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９５％以上とすることを特定しているのに対して、刊行物３発明においては、そのような記載のない点。
　
　そこで、上記相違点について検討する。
　
　相違点イについて
刊行物３発明の穿孔条件である、ビレット寸法：直径５５ｍｍ、圧延ロール直径３５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍ，又はビレット寸法：直径１７５ｍｍ、圧延ロール直径１０５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍという穿孔条件を、ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10−５×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255　（但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。）という式（以下、「式１」という。）に代入すると、ＰＰ値が正の値をとっており、相違点イは、刊行物３発明でも満たされており、実質的な相違点とはいえない。
　また、刊行物１の上記摘記事項（１ａ），（１ｂ），刊行物２の上記摘記事項（２ａ），（２ｂ）に記載される穿孔条件を式１に代入しても、ＰＰ値が正の値をとるのであり、ＰＰ値が正の値となる穿孔条件は周知のものであるといえ、このことに関し、特許権者も穿孔条件としてのＰＰ値が本件特許発明の範囲内であることは認めている。（異議意見書４頁２８行）
　
　相違点ロについて
　傾斜圧延方式の継目無鋼管の製造方法の技術分野において、穿孔機の工程の後、マンドレルミルによる工程を経るマンネスマンマンドレル方式は、マンネスマンプラグミル等とともに周知の製造方式であり（日本鉄鋼協会編，第３版　鉄鋼便覧　III（２）条鋼・鋼管・圧延共通設備，丸善，１９８６．１．２０，ｐ．９０８、表１１・３参照）、刊行物３発明において、穿孔後の圧延として、マンドレルミルによる圧延を行うことは、管径や生産性などを考慮して当業者が適宜なし得る技術的事項である。
　
　相違点ハについて
　刊行物４の上記摘記事項（４ａ）〜（４ｃ）、刊行物７の上記摘記事項（７ａ）（７ｂ）にあるように、ビレットを主ロールに噛込ませ穿孔圧延を行う技術分野において、プッシャーによってビレットを主ロールに押込み、噛込み不良を防止し、つまりビレットを主ロールに安定に噛込ませることは普通に行われていることである。そして、刊行物３発明における、マンネスマン製管法によって継目無し管を製造する方法においても、鋳片の傾斜圧延ロールへの噛込み不足を解消することは、自明の課題であるので、刊行物３発明において、刊行物４，７のプッシャーによる鋳片への背圧付与を採用することは、当業者が容易になし得る。
　
　相違点ニについて
　刊行物５には、上記摘記事項（５ａ）〜（５ｃ）からみて、マンネスマン穿孔機において内面きず防止の意味からプラグ先端をロールのゴージ（ロール最大部）より入口側に置き、マンネスマン割れの発生を抑えることが記載され、刊行物８上記摘記事項（８ａ）（８ｅ）には、ドラフト率＝（（素材径）−（ゴージ径））／（素材径）×１００［％］で示される穿孔圧延時のドラフト率が５．０％以下にすることで、内面疵が抑えられることが示されている。
　刊行物５において、内面きず防止の意味からプラグ先端をロールのゴージ（ロール最大部）より入口側におくことは、プラグ先端位置でのロール間隔が広がり、該ロール間隔が、より鋳片の直径に近づくことを意味する。したがって、本件発明１のプラグ先端圧下率は、プラグ先端位置でのロール間隔／鋳片の直径×１００［％］なのであるから、内面疵を抑えるための刊行物８のドラフト率５％以下とは、同じく内面きず防止の意味からの刊行物５の技術を考慮すれば、プラグ先端圧下率が９５％を超える数値範囲を特定していることになる。
　刊行物３においても、上記摘記事項（３ｂ）からみて、素管内面のきず防止は、課題として示唆されているので、刊行物３発明において、内面きず防止の意味から、ドラフト率５％以下とし、プラグ先端をロールのゴージ（ロール最大部）より入口側におくことで、プラグ先端位置でのロール間隔／鋳片の直径×１００［％］で定義されるプラグ先端圧下率が９５％以上とする数値範囲を特定することは、継目無鋼管の製造方法において、穿孔工程で、プラグ先端圧下率を９０〜９５％とすることが周知技術である（日本鉄鋼協会編，第３版　鉄鋼便覧　III（２）条鋼・鋼管・圧延共通設備，丸善，１９８６．１．２０，ｐ．９３４参照、この周知文献では、プラグ先端圧下率＝（素材径−プラグ先端ロール間隔）／素材径×１００［％］と定義され、通常は５〜１０％にしている例が多いことが記載されている。）ことも考慮すると、当業者が容易に想到できるものである。
　
　よって、本件発明１は、刊行物３発明に、刊行物４，５，７，８記載の発明及び前記周知技術を適用することにより当業者が容易になし得たものである。
　また、その効果も、明細書の記載からみて、プッシャーによる鋳片への背圧を付与に基づく噛み込み不足解消及び、プラグ先端位置を鋳片に近づけることによる内面疵防止に関する公知技術に比較して格別顕著とはいえない。
　したがって、本件発明１は、刊行物３〜５，７，８に記載された発明及び前記周知技術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。
　
５−２．本件発明２について 
　本件発明２は、本件発明１を引用しさらに、「プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とする」点を特定したものであるが、刊行物７には、プッシャーによって素材を主ロールに押込み、素材を主ロールに噛込ませて穿孔する穿孔圧延機におけるプッシャー制御方法において、該素材の軸方向速度をプッシャーが素材に加える押込速度の上限とすることが記載されている。
　したがって、本件発明２は、刊行物３〜５，７，８に記載された発明及び前記周知技術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。
　
５−３．本件発明３について 
　本件発明３と刊行物３発明とを対比すると、刊行物３発明の「マンネスマン製管法」「継目無し管を製造する方法」「ビレット」は、それぞれ、「鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法」「継目無管の製造方法」「横断面が丸形状の鋳片」に相当し、圧延ロールの回転速度が特定の値に設定されているのであるから制御されていることになり、両者は、「横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔する継目無管の製造方法において、傾斜圧延ロールの回転速度を制御する継目無管の製造方法。」という点で一致し、以下の点で相違する。
　
イ．傾斜圧延ロールの回転速度の制御に関し、本件発明３においては、ＰＰ＝−0.00012ＢＴ＋1.6856×10−５×Ｄｒ−0.000327×Ｖｒ＋0.0255　（但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。）という式で定義されるＰＰ値が正であるとされているのに対して、刊行物３発明においては、式の記載がなく、
ビレット寸法：直径５５ｍｍ、圧延ロール直径３５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍ，又はビレット寸法：直径１７５ｍｍ、圧延ロール直径１０５０ｍｍ、回転速度６０ｒｐｍという穿孔条件でおこなう点。
ロ．本件発明３においては、穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なうとしているのに対して、刊行物３発明においては、穿孔プラグで穿孔後の圧延についていかなる方法で行うかが明らかでない点。
ハ．鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませるにあたって、本件発明３が、安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特定しているのに対して、刊行物３発明では、そのような記載のない点。
ホ．本件発明３においては、「Ｍ＝ｄ／Ｄ　但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９７％以上とすることを特定しているのに対して、刊行物３発明においては、そのような記載のない点。
　そこで、上記相違点について検討する。　
　相違点イ、ロ、ハについては、５−１．で検討したとおりであるので、相違点ホについて述べる。
　相違点ニで述べたように、刊行物５には、内面きず防止の意味からプラグ先端をロールのゴージより入口側に置くことが記載され、刊行物８には、ドラフト率が５．０％以下にすることで、内面疵が抑えられることが示され、前述したように、継目無鋼管の製造方法において、穿孔工程で、プラグ先端圧下率を９５％以上とすることが容易に想到できるとしても、プラグ先端圧下率Ｍを９７％以上と特定することまでは、記載も示唆もないといえる。
　また、その他の刊行物にも、プラグ先端圧下率を９７％以上とする点について、何ら記載も示唆もない。
　
　そうすると、上記刊行物１〜８の記載からは、本件発明３での、相違点ホの構成を当業者が容易に想到しうるものではない。
　そして、本件発明３は、上記相違点ホの構成をとることによって、ほぼ完全な内面疵の解消（明細書【００２０】，【００４３】，【図７】，【図１０】）という、刊行物１〜８の記載からは、予測できない格別顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件発明３は、刊行物１〜８に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明することができたものではない。
　
５−４．本件発明４について
　本件発明４は、本件発明３を引用し、その構成を全て含むとともに、さらに「プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とする」点を追加したものであるから、５−３．で述べたように、本件発明３が、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない以上、本件発明４は、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。 
　
５−５．本件発明５について
　本件発明５は、本件発明３又は４を引用し、その構成を全て含むとともに、さらに「鋳片は、鋳造ままの状態である」点を追加したものであるから、５−３．５−４．で述べたように、本件発明３が、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない以上、本件発明５は、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
５−６．本件発明６について
　本件発明６は、本件発明５を引用し、その構成を全て含むとともに、さらに「鋳片は、Ｃｒ含有量が０．５質量％以上の高合金鋼である」点を追加したものであるから、５−５．で述べたように、本件発明５が、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない以上、本件発明６は、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。 
　
　異議申立人は、申立の理由として、甲第１号証又は甲第２号証を主引例とした場合についても本件発明３〜６が取り消されるべき旨主張しているが、プラグ先端圧下率を９７％以上とすることに関する記載も示唆もない点については、甲第３号証と同じであるから、５−３．〜５−６．で検討したのと同じ理由により、本件発明３〜６は、刊行物１〜８に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえず、前記主張を採用することはできない。
　
Ｖ．むすび 
　以上のとおりであるから、請求項１，２に係る発明は、上記刊行物３〜５，７，８及び上記周知技術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、請求項１，２に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、同法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　また、特許異議申立の理由及び証拠によっては、請求項３〜６に係る発明の特許については、取り消すことはできない。また他に請求項３〜６に係る発明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１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
継目無管の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔
後、マンドレルミルにて圧延を行なう
下式で定義されるプラグ先端圧下率Ｍを９５％以上とし、
　　ＰＰ＝−０．０００１２ＢＴ＋１．６８５６×１０−５×Ｄｒ−０．０００３２７×Ｖｒ＋０．０２５５
但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。
Ｍ＝ｄ／Ｄ　但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。
　【請求項２】プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とすることを特徴とする請求項１記載の継目無管の製造方法。
　【請求項３】
横断面が丸形状の鋳片を傾斜圧延ロールに噛み込ませて穿孔プラグで穿孔後、マンドレルミルにて圧延を行なう継目無管の製造方法において、下式で定義されるＰＰ値が正の値をとりうるように傾斜圧延ロールの回転速度を制御するとともに、
鋳片が傾斜圧延ロールに安定に噛み込むまでプッシャーにより鋳片に背圧を付与することを特徴とする継目無管の製造方法。
　　
ＰＰ＝−０．０００１２ＢＴ＋１．６８５６×１０−５×Ｄｒ−０．０００３２７×Ｖｒ＋０．０２５５
但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）とする。
Ｍ＝ｄ／Ｄ　但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔、Ｄは鋳片の直径とする。
　【請求項４】
プッシャーの速度を鋳片の圧延方向速度を超えない範囲とすることを特徴とする請求項３記載の継目無管の製造方法。
　【請求項５】前記鋳片は、鋳造ままの状態であることを特徴とする
請求項３又は４
　【請求項６】前記鋳片は、Ｃｒ含有量が０．５質量％以上の高合金鋼であることを特徴とする
請求項５
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は、噛み込み不良を生じることなく、難加工材であっても内面疵の発生を抑制することができる継目無管の製造方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】継目無管は一般に鋳造した鋼片に加工を加えて、あるいは連続鋳造により作られた丸または角鋼片
状
　【０００３】継目無管の素材には、合金成分の少ない一般の低炭素鋼のように丸形鋼片への連続鋳造が比較的容易に行え、素材の熱間加工性が良いものは鋳造まま、鋳造ままでは鋼片中央部にポロシティや偏析が生じやすいステンレス鋼など、熱間加工性の悪いものであれば大きな加工を施して丸形鋼片とするものがある。
　【０００４】加工性劣化の主とした理由は連続鋳片の中心部偏析やポロシティであり、特に大きな影響を与えるポロシティの発生機構は一般に、鋳片の最終凝固段階において空隙が生じ、本来溶鋼が供給されるべきところが高合金鋼などの場合ではＣｒ等の含有量が高いために溶鋼の粘性が上昇するなどの理由で溶鋼が供給されないことに起因する。例えばＣｒ量が、図５および図６に示すように、０．５質量％を超えると溶鋼の粘性が急激に増加し、このためポロシティが生じやすくなる。このように内部に欠陥を内包する可能性のある素材を鋳造ままで用いた場合は、製管工程の最初にマンネスマン穿孔という過酷な加工を受けるため、軸芯部のポロシティや偏析により管内面疵が発生する。このため、特に難加工性材料と呼ばれる、合金成分を多く含有する鋼や加工性を劣化させる硫黄Ｓを比較的多く含有する快削鋼などの炭素鋼はもとより、炭素量の多い普通鋼種やＣｒが添加された鋼種についても内部品質を向上させるための穿孔前圧延が必要であるといわれていた。例えば、高Ｃｒ鋼の継目無管素材の製造方法として、４００×５２０ｍｍの比較的大断面を持つ角形状のブルームを連続鋳造機等により鋳造し、加熱後、分塊圧延等を用いて矩形型形状鋼塊から小断面の丸形鋼塊、すなわち丸ビレットを製造するといった要領である。このような、鋳造材に予加工を加え継目無管素材とする製造は鋳造ままで素材となすことのできる鋼種と比べ、工程の増加、予加工時の加熱などによるコストの増加につながるため、できる限り予加工を加えずに製管する手法が求められていた。
　【０００５】この問題を解決するために、一つは鋳造方法の改善、また一つは製管方法の改善が多く提案されている。
　【０００６】鋳造方法の改善については、連続鋳造材を鋳造中に圧下し、欠陥を機械的に圧着させる方法がスラブなど、矩形断面の鋳片においては良く適用されている。この軽圧下プロセスを丸ビレットに適応したときの大きな問題は、圧下ロールにより引き起こされる鋳片形状の悪化と圧下を増加したときに発生する可能性のある凝固界面の割れである。単純に丸鋳片を一対の平ロールにより圧下すれば、当然圧下部はつぶれ、断面は扁平化する。しかも圧下により、断面内で圧下方向と直交する方向に引っ張り応力が発生することで割れが生じやすくなる。またポロシティの圧着効果を高めるために圧下量を大きくすれば、形状はさらに真円から遠ざかり、割れの発生率は高くなり、継目無管製造用の丸ビレットとして用いるには、ビレットを転がすことによって行う搬送ができなくなったり、また穿孔時の噛込みが不安定になる等の重大な問題が発生し、結局、鋳片の内部品質が不十分なままで我慢せざるを得ない。この問題を解決するため、例えば特開平７−１０８３５８号公報（以下、先行技術１）のように、圧下される部分を予め大きめにしておくという、楕円モールドによる鋳造法も提案されている。この方法は軽圧下に対しては有効であるものの、真円モールドに比べ鋳造時の流れが不均一になることに起因する湯面変動やパウダーの引き込みにより、新たな欠陥の原因になることが明らかであり、完全な解決策にはなり得ない。
　【０００７】一方、製管プロセスにおいても、穿孔時のマンネスマン割れに起因する内面疵発生防止技術を検討した事例は多い。例えば、特開昭５５−１０６６１１号公報（以下、先行技術２）では内面疵の発生限界のみならず、噛み込みや偏肉についても穿孔条件を規定できるとの提案が成されている。ところが、先行技術２中にも記されているように、内面疵の発生限界は素材の材質、温度、製法に依存するために、連続鋳造ままの素材や難加工材と呼ばれるものについてはこの先行技術を適用しても疵の発生を防止できない。
　【０００８】また、穿孔ロールの傾斜角を噛込み前からその直後まで、および尻抜け直前と直後、これらと定常圧延中との水準を変化させることで、内面疵の発生を抑制するという技術が特許第１８１１００８号公報（以下、先行技術３）にある。この先行技術３は疵抑制という観点では、理にかなった方法を適用している。すなわち、マンネスマン割れを抑制する手段として、ロール傾斜角の高い状態で穿孔を継続したい、ところが、その場合には噛込み不良が生じやすくなるために、噛込み・尻抜け時のみ傾斜角を小さくするというものである。しかしながら、この技術も万能とは言いがたい。この技術によれば、素材材質が劣悪である場合には、かなりの低傾斜角で噛込ませ、その直後に能率を維持するために高傾斜角にロールを配置せねばならず、かなりの機械的負荷が発生する。このため故障の危険があり、本来の目的である生産能率の向上には必ずしも寄与できない。しかも、疵そのものは低傾斜角で噛込ませる間にも生じているから、噛込み時と尻抜け時、すなわち管の先後端に生ずる疵は抑制できない。しかるに生産能率を維持しつつ、内面品質の良い製品を作ることは困難である。また、大きな機械的
負荷
　【０００９】一方、素材の加工性が劣悪である場合に、その製造方法を検討した例も多くある。例えば特許第１８２８６３９号公報（以下、先行技術４）では、硫黄快削鋼、鉛快削鋼等の快削鋼継目無管をマンネスマン製管法にて製造するにあたり、素材先端外径をロール開度以下にすべくテーパ加工し、内面疵を抑制する技術が開示されている。この先行技術４は特開昭５６−８９３０７号公報等の先行技術を引き合いに出し、素材の加工を施すという点でその枠を超えるものではなく、製造コストを低減できる技術ではない。
　【００１０】また、製造コストを低減するために、なるべく素材に予加工を加えないようにしながら製管する技術については、例えば特開平１−２２８６０３号公報にあるように特定の鋼種、ここでは二相ステンレス鋼に対し連続鋳造された丸ビレットの加工度および加熱温度を限定するといった先行技術や、特開平６−１０６２０９号公報のような穿孔機およびプラグからなる幾何学的関係より穿孔圧延方法を開示している先行技術もある。後者は素材を限定せず、一見かなり有効な提案であるように見える。ところが、素材品質が劣悪である場合には、「鉄と鋼」誌第５６年第７号「継目無管の製造技術について」（以下先行文献）等において記されるように、内面疵を抑制し得るある圧下率が存在し、少なくとも材質の特性を把握しなくてはならないため、この様な提案は全く無力に等しい。なぜならばマンネスマン穿孔という過酷な加工を受けるが故に、内面疵の発生源ともなるビレット軸芯部の状態は、素材の鋼種あるいは製法によって全く異なるからである。
　【００１１】しかしながら直鋳ままの素材、特にそれが高合金鋼であるような場合にはビレット内質の劣化が著しく、先行技術に示されたような圧下率ではとても内面疵は抑制できないのが現状である。また、その圧下率を取るべく、穿孔条件を変更しようとしても、今度は素材が噛込み不良を起こしてしまい、結局、内面疵の抑制を行えないという問題があった。
　【００１２】
　【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従来の素材製造・製管工程により内面品質の良い製品を得るためには、素材に予加工を加える必要があるが、予加工をするための特別な設備投資が必須となりコストが上昇するデメリットがある。一方、素材内質の悪い部分を容認しつつ製管しようとするならば、比較的大がかりな設備改造等を伴うことや、素材一つ一つに加工をする必要が生じ、やはりコスト負担は免れ得ずデメリットが発生する問題点があった。したがって、ほぼ従来通りの工程を経ながら難加工材、特に鋳造ままの低合金鋼・高合金鋼などを製管後も、管内面疵を残さないようにすることは極めて困難であった。したがって、可能な限り直鋳ままなどの予加工を施さない素材を用い、かつ穿孔で内面疵を作らず、それを大きな設備投資なく製造できる「コスト増のデメリット」を解決する技術が切望されている。
　【００１３】
　【課題を解決するための手段】本発明はかかる事情に鑑み、難加工材や鋳造ままの素材を、コスト負担増のデメリットを生じさせることのない極めて合理的な手段で従来通りの製造を行い、かつ管内面疵を抑制するため、既存設備を最大限利用することを検討した。その結果、上記課題を達成する本件発明の特徴は、鋳造ままの丸鋳片など内質劣化の著しい素材を用いることで素材コストの抑制を行い、該素材を穿孔するにあたり穿孔ロールを低速にて回転させて穿孔を行いつつ、プッシャーにより素材に背圧を付与しながら押込みマンネスマン穿孔を行うことで従来不可能であった高いプラグ先端圧下率を取ることで内面疵を防止することを特徴
と
　【００１４】先に述べた先行文献等の知見を元にすれば、加工性の劣悪な素材を疵なく穿孔・製管するには、軽圧下穿孔が必要であることが示唆されている。これを実現するためには、穿孔プラグを素材側へ前進させ、軽圧下状態を作り出すことが必要になる。このことは、一見矛盾するが、傾斜穿孔圧延法を用いながらマンネスマン効果、すなわち回転鍛造効果をできる限り抑制しつつ穿孔すればいかなる素材に対しても内面疵を生ずることなく製管することが可能となることを意味している。
　【００１５】そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ね、従来の方法よりも遙かに小さい圧下率で穿孔を可能にし、内面疵を抑制できる技術を見出した。それは、穿孔に用いられる主ロールの回転速度を下記に定義した穿孔パラメータＰＰを正とする条件を満足するように設定することで内面疵を抑制する穿孔法である。
　【００１６】ＰＰ＝−０．０００１２ＢＴ＋１．６８５６×１０−５×Ｄｒ−０．０００３２７×Ｖｒ＋０．０２５５但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）を表わす。
　【００１７】なお、ここでいう穿孔ロール直径とは、例えばマンネスマン穿孔に使用されるロール形状が樽型である場合には、その最大となる外周すなわちロールの直径が最も大きい部分をもって評価する。
　【００１８】軽圧穿孔、すなわち下式（１）にて定義されるプラグ先端圧下率Ｍの拡大は、通常の穿孔圧延条件下ではある限界が存在する。但し、ｄはプラグ先端位置でのロール間隔を、Ｄはビレット径を表わす。また、ロールとプラグから素材が受ける圧下率Ｎは下式（２）で与えられる。例えばプラグ先端圧下率Ｍが０．９７（９７％）の場合は、素材の圧下率Ｎは０．０３（３％）となる。
　【００１９】Ｍ＝ｄ／Ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
　　Ｎ＝１−Ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
上式（１）によればプラグ先端でのロール間隔を大きくすることがプラグ先端圧下率を高めることと同義であり、その方法にはロール間隔を大きく開ける穿孔方法と穿孔プラグをビレット方向へ予め前進させておく穿孔方法とが考えられる。いずれにしてもビレットがロールに接触してからプラグに当たるまでの接触面積が少なくなり、プラグの抗力に打ち勝つだけの推力をロールから得難いことになる。このため素材が主ロールに噛込んだ後、穿孔プラグに接触し、圧延進行方向への抗力を受けることで素材が進まなくなる。
　【００２０】一方、本発明者らは多くの実測データに基づいて、内質が劣化した高合金鋼等の鋳片（例えば鋳造まま）のような難加工材を穿孔する場合は、９５％を超えるプラグ先端圧下率を確保できれば、ある程度、工業生産には十分な疵の抑制が可能で、さらに９７％程度までそれを高めれば
、
　【００２１】さらに本発明者らは、素材をロールに対し、いかに効率よく引き込み、プラグの抗力に打ち勝つ推力を付与できるかという点について多くの検討を重ねた。その結果、ロール・素材間の摩擦係数を高めること、及び同時に噛込み不良を解消できるよう外力を付与することが有利であるとの結論を得た。以下、これらについて順次説明する。
　【００２２】ロールの素材引き込み力を大きくする方法としては、既にロール表面に凹凸を付与する特開平２−２５１３０５号公報等が提案されているが、ロールの使用による表面の凹凸の継時変化には対応できない点や、凹凸形状が不適切に大きい場合には製品表面性状の劣化を招くという問題もある。一方、ロール・素材間の摩擦係数については、例えば特開平５−５７３０７号公報のように、増摩擦剤なるものを穿孔ロールと素材ビレット間に供給する技術も提案されている。しかしながら、この技術も高合金鋼等で生じやすい、ロール表面の劣化に起因する「すべり」を低減し、穿孔本数の増加に伴うビレット前進効率を補償するものである。また同公報の実施例中にも明記されているように、適用例のうち、疵が生じたものは素材性である、との表現もあり、これは換言すれば素材性起因の内面疵は抑制できないことに他ならない。いずれにしても、常時、ある程度の摩擦係数を維持し、穿孔プラグの抗力に打ち勝つだけの推力を付与し得る有効な圧延方法は確認されていなかった。
　【００２３】そこで、本発明者らはロール回転速度に着目して検討を行った。摩擦力とロール回転速度または圧延速度との間には相関があるといわれてきた。しかしながら、この相関は表面に何の加工も施されていない、材料の進行方向と完全に直交したロールを用いた通常の板圧延で確認された事項である。これに対して穿孔圧延は先述したように、表面に十分な加工が施され、かつロールは材料の進行方向と若干の角度しか持たない軸におかれている、全く異なった圧延である。しかも穿孔プラグは材料の進行を阻むものである。さらには摩擦係数とプラグ先端圧下率の間には、何の相関も見出されていなかった。
　【００２４】本発明者らは、マンネスマンプラグ穿孔法について鋭意研究努力を傾け、多くの実験を重ねた結果、一例として図７に示すように、ロール回転速度Ｖｒとプラグ先端圧下率との間には明白な相関があるという知見を得た。同図は横軸にロール回転速度Ｖｒ（ｒｐｍ）をとり、縦軸に前述の噛込み限界でのプラグ先端圧下率をとって、各種サイズの素材を穿孔して両者の関係について調べた結果を示す特性図である。図から明らかなように、ロール回転速度Ｖｒが低速側（４．５ｍ／秒）では高いプラグ先端圧下率での穿孔、すなわち軽圧下穿孔が可能であることが理解できる。また、素材の噛み込みは一般にロール直径と相関があり、また同様に素材の場合にはビレット重量も関係する可能性があるため、穿孔条件としてプラグ先端圧下率、穿孔ロール直径、素材ビレット径Ｄ、そしてロール回転速度Ｖｒを考慮に入れた。これらについて、プラグによる抗力のための噛み込み限度となるプラグ先端圧下率とそれぞれのパラメータとの関係を検討したところ、ビレット径Ｄとロール回転速度Ｖｒの増加に伴い、またロール径の低下に伴いプラグ先端圧下率が低下することが認められた。本発明者らがこのような実験を数多
く
　【００２５】ＰＰ＝−０．０００１２ＢＴ＋１．６８５６×１０−５×Ｄｒ−０．０００３２７×Ｖｒ＋０．０２５５但し、ＢＴは素材ビレット径（ｍｍ）、Ｄｒは穿孔ロール直径（ｍｍ）、Ｖｒはロール回転速度（ｒｐｍ）である。
　【００２６】ところが、このような条件であっても直鋳材のような内質の不良率が高い素材に対しては内面疵の発生頻度をコスト低減という観点で十分に低減できなかったため更にプラグ先端圧下率を高め、軽圧下穿孔を実施するために、既存プッシャーの利用を検討した。
　【００２７】プッシャーは本来、素材を傾斜穿孔機まで搬送する目的で設けられており、穿孔ロールへ素材ビレットを噛込ませると自動的に後退したり、手動運転時にはオペレータが手動で後退させている。この場合に噛込みとは、回転する穿孔ロールと素材ビレットが接触することにより、自動的に開始されるものであり、プッシャーが素材の搬送以外に特に意味を持つものではない。
　【００２８】一方、穿孔プラグを素材側へ前進させ、素材を軽圧下しながら穿孔する場合には、ロール・素材間の摩擦力によって駆動されていた素材が穿孔プラグと接触することにより抗力が発生し、これがロールにより素材に与えられる駆動力に勝るため噛込み不良となる。噛込み不良の要因としては、穿孔プラグによる抗力以外にも、ロール・素材間の摩擦力の不足に起因する素材への駆動力の伝達不十分も考えられる。しかしながら、摩擦力を増加させることでこの問題を解決しようとする試みについては、すでに穿孔ロール表面にはよく知られているナーリングと呼ばれる凹凸あるいはローレットと呼ばれる表面加工痕があるため、経時変化によるロール表面の変動を除けば、素材の噛み込みに大きな影響を与えることはできなかった。
　【００２９】そこで、あらためて穿孔プラグによる抗力の問題を十分検討したところ、この噛み込み不良が生じた状態と、通常の穿孔状態での違いは、図３および図４に示すように、通常穿孔時の素材変形により得られるロール・素材間の接触面積が異なることに起因する駆動力と抗力のバランスだけである。この点に本発明者らは着目し、噛み込み不良が生じないようにプッシャーにより、穿孔プラグの抗力に打ち克つだけの背圧を素材に付与し、穿孔可能な状態の接触面積が確保でき穿孔が通常通り進行することを可能とすることで、軽圧下穿孔、すなわち内面疵の発生を抑制できることを見出した。
　【００３０】なお、内質が劣化しやすい、硫黄を多く含んだ炭素鋼や高合金鋼などの難加工材の直鋳材についても内面疵の発生を従来の炭素鋼程度まで抑制できることが認められた。
　【００３１】
　【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら本発明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
　【００３２】図１に示すように、マンネスマンプラグミル１は、上下一対の傾斜圧延ロール７と、傾斜圧延ロール７の上流側に設けられたプッシャー５と、傾斜圧延ロール７の下流側に設けられたマンドレル装置９とを備えている。
　【００３３】傾斜圧延ロール７は樽状の周面を有し、ビレット２を噛み込み圧下するための中央部分が最大径となっている。上下ロール７は図示しない油圧シリンダとロールチョックを介して昇降可能に図示しないハウジング内に設けられている。図２に示すように、上下ロールの軸７ａはビレット２の搬送ラインに対して角度θずつ左右に振り分け変位している。
　【００３４】プッシャー５はクラッチ４を介して油圧シリンダ３に回転自由に連結されている。プッシャー５の先端はビレット２の後端に当接可能に設けられ、複数のピンチロール６で支持案内されながらビレット２を傾斜圧延ロール７に対して押出し搬送するようになっている。
　【００３５】圧延ロール７の下流側にはマンドレル装置９が配置されている。このマンドレル装置９は、大荷重の油圧シリンダおよび穿孔プラグ８を備えている。マンドレル装置９は上下ロール７間に噛み込まれたビレット２に対して穿孔プラグ８を押込むようになっている。
　【００３６】次に、図３および図４を参照して噛み込み不良を生じた場合と、通常の穿孔圧延の場合と、本発明を適用してロール回転速度を制御しつつプッシャーでビレットに背圧を付与する場合とを比較しながら説明する。
　【００３７】図３の（ａ）はビレット２がロール７に噛み込まれない所謂噛み込み不良を生じた状態を模式的に示した図である。このような噛み込み不良状態では穿孔プラグ８にかかるスラスト荷重（プラグ荷重）およびロール荷重は図４の（ａ）に示すように推移する。すなわち、ビレット２がロール７に噛み込まれないので、プラグ荷重Ｐ１およびロール荷重Ｒ１ともに上昇しないまま開始時間ｔ１から継続時間ｔ１５までの間において両者とも低レベルに終始する。その結果としてビレット２はまったく穿孔されない。
　【００３８】図３の（ｂ）はビレット２がロール７に正常に噛み込まれた後に通常の穿孔を行なう状態を模式的に示した図である。このような正常噛み込み状態下での穿孔においては、プラグ８にかかるスラスト荷重（プラグ荷重）およびロール荷重は図４の（ｂ）に示すように推移する。すなわち、先ずビレット２が時間ｔ１にロール７に噛み込まれて、ロール荷重Ｒ２が急激に増加し、次いで穿孔プラグ８にビレット２が押込まれて、プラグ荷重Ｐ２が急激に増加する。ロール荷重Ｒ２のピーク時間帯ｔ５〜ｔ１０とプラグ荷重Ｐ２のピーク時間帯ｔ４〜ｔ９とは必ずしも一致しないが、穿孔中のロール荷重Ｒ２はプラグ荷重Ｐ２を常に上回る。最終的に穿孔プラグ８がビレット２を貫通すると、両荷重Ｒ２，Ｐ２は急激に減少してほぼ同じ時間ｔ１３にゼロになる。
　【００３９】図３の（ｃ）は本発明を適用してロール回転速度を制御しながらプッシャーでビレットに背圧を付与する状態を模式的に示す図である。上記の通常穿孔状態と噛み込み不良状態との違いは、通常穿孔時の素材変形により得られるロール・素材間の接触面積が異なることに起因する駆動力と素材が穿孔プラグから受ける抗力とのバランスだけである。本発明者らは、この点に着目して鋭意研究努力を積み重ねた結果、噛み込み不良を生じないように穿孔プラグの抗力に打ち克つだけの背圧をプッシャーにより素材に付与し、素材をロールに噛み込ませ、穿孔可能な状態の接触面積を確保し、通常の穿孔状態に移行させる条件を見出した。すなわち、図７に示すように、プッシャー５でビレット２に背圧を付与する一方で、本発明で規定するＰＰ値が正となるようにロール回転速度を制御すると、確実にプラグ先端圧下率Ｍが９５％を超えることが判明した。
　【００４０】この力学的メカニズムの概要について図４の（ｃ）を参照して説明する。
　【００４１】圧延ロール７を本発明で規定するＰＰ値が正になるように回転速度を制御しながら、時間ｔ３〜ｔ６の間にプッシャー５でビレット２を押すと、ロール荷重Ｒ３とプラグ荷重Ｐ３は徐々に増加する。噛込み初期は噛込み不良時と同じ荷重変動を示しているが、プッシャーにより素材後方から背圧を付与し始めると、ロール荷重Ｒ３およびプラグ荷重Ｐ３ともに増加し始め、途中から通常穿孔状態に移行していることが図から明らかである。なお、プッシャーはロール荷重が増大を始める、すなわち接触面積を確保し始めた段階で後退もしくはプッシャー速度を定常穿孔状態の素材速度未満としているため、穿孔プラグに余計な負荷はかかっていない。このため、素材後方から背圧を付与しても高合金鋼穿孔で懸念される、耐用度の減少をもたらすことはない。また、通常穿孔時に想定されるロール・各種ガイドシュー間への素材噛出しに伴うトラブルは、軽圧下穿孔であるために押込みを行っても生じない。また
、
　【００４２】図９は本発明に係る継目無管の製造方法と従来方法とを用いて大径の継目無管を製造したときのプラグ先端圧下率と内ラップ疵評価点数との相関を示す特性図である。図中にて特性線Ａは各種データをプロットしたものを最小二乗法などの手法により求めた関係式に対応するものである。図から明らかなように、内ラップ疵評価点数はプラグ先端圧下率の上昇とともに良好となり、プラグ先端圧下率が９５％を超える領域ではほぼ合格ライン（内ラップ疵評価点数で５０点）に到達することが判明した。とくに硫黄を多く含んだ炭素鋼（快削鋼）のような難加工性材料については良好な結果が得られた。
　【００４３】図１０は本発明に係る継目無管の製造方法と従来方法とを用いて小径および大径の継目無管をそれぞれ製造したときのプラグ先端圧下率と内ラップ疵評価点数との相関を示す特性図である。図中にて特性線Ｂは各種データをプロットしたものを最小二乗法などの手法により求めた関係式に対応するものである。図から明らかなように、内ラップ疵評価点数はプラグ先端圧下率の上昇とともに良好となり、プラグ先端圧下率が９５％を超える領域では合格ライン（内ラップ疵評価点数で５０点）に到達することが判明した。とくに１３％Ｃｒステンレス鋼の小径管（外径１３９．７ｍｍ×厚み７．７２ｍｍ）では９７％以上を確保することで内面疵をほとんど生じない優秀な結果が得られた。これにより１３％Ｃｒステンレス鋼の継目無管を鋳造ままの状態の直鋳材から製造することが可能となる。
　【００４４】（実施例１）熱間モデル穿孔機で本件発明について検討を行った。素材ビレットには鋳造ままの１％Ｃｒ鋼を用い、素材加熱温度は１２５０□、ロール入側面角は２．５度、ロール傾斜角は９度、ロールは樽型を用い、その表面加工は通常のナーリングと呼ばれる０．５ｍｍ深さ程度の凹凸加工を施した条件にて穿孔実験を実施した。なお、内面不良に関しては、各水準１０本の穿孔を行い、総圧延長さあたりの疵が発生している部分の素管長さの比率を不良率として評価した。表１において内面疵発生率が１５％以上である場合をバツマーク、５％以上〜１５％未満を三角マーク、１％以上〜５％未満を一重丸マーク、さらに１％未満を二重丸マークで表示した。表１から明らかなように、プッシャー未使用の条件で穿孔を行った比較例では、回転速度を抑え、指数ＰＰの値を正としても、すなわちプラグ先端圧下率を９５％程度としたとしても内面疵の発生を十分には抑制できていない（サンプル番号５，６）。また、ロール回転速度が上昇するに従って内面疵が増加する傾向が見られ、１１０ｒｐｍのロール回転速度では不良率が２５．５％と疵が多発した（サンプル番号２）。一方、ロール径を３００ｍｍから５００ｍｍへと変更した例では、ロール回転速度を同一条件よりも大きくして指数ＰＰの値を正にすることができ、このような条件下での穿孔による不良率はほぼ変わらないことが認められた（サンプル番号６）。これはビレット径に対するロール径の比が大きくなったことで、素材の噛み込み性が向上し、高速の圧延でも高いプラグ先端圧下率を確保することが可能となったためである。
　【００４５】さらに本発明の適用、すなわちプッシャーによる素材の押込みと指数ＰＰの値を正とするロール回転速度の制御との組合せにより、製品の不良率を２％にまで低減させることが可能となり（サンプル番号１０）、ロール回転速度を６０ｒｐｍとした例では、完全に内面疵のない穿孔が可能となった（サンプル番号１１）。
　【００４６】（実施例２）同様の穿孔条件で、素材に実施例１よりも熱間加工性の劣る、鋳造ままの１３％Ｃｒ−３％Ｍｏ−５％Ｎｉ鋼材を用いて実験を行った。この結果を表２に示す。上記の実施例１と同様に、指数ＰＰが負の領域で、プッシャーによる押込み不使用の比較例（サンプル番号１２）においては不良率が最大５８％と非常に高く、とても工業生産は成り立たない。しかしながら、ロール回転速度１１０ｒｐｍとプッシャー押込みとを組み合わせた例では不良率が１３．５％まで減少し（サンプル番号１７）、さらに低速のロール回転速度７６ｒｐｍとプッシャー押込みとを併用した例では不良率が４．５％まで低減され（サンプル番号１９）、製管可能な領域に達した。最終的にはロール回転速度Ｖｒを４５ｒｐｍまで遅くする低速穿孔とプッシャー押込みとの併用によりほぼ無欠陥に近い状態で製管が可能であることを見出した（サンプル番号２１）。この結果、実機でもほぼ手入れ無しの状態で製造が可能となる見通しを得た。本発明により素材予加工のコストをそのまま低減
す
　【００４７】なお、上記実施例の結果を実機１７０φ〜３３０φのビレット径に対し適用したところ、良好な結果が得られ、難加工材やこれらの直鋳材適用による穿孔の十分な工業化が可能であることを認めた。
　【００４８】
　【表１】
　【００４９】
　【表２】
　【００５０】
　【発明の効果】本発明によれば、従来、素材中心部にザク等が存在するため熱間加工性が劣悪で継目無管材として不適当であった鋳造ままの難加工材を穿孔圧延する際に、設備に大幅な変更を加えることなく穿孔条件を最適化させることができる。これにより９７％以上という高いプラグ先端圧下率で噛み込み不良を生じることなく製管し、内面疵の発生を抑制し、付加価値の高い高合金鋼の継目無管を低コストで製造することができ、生産性の向上を図ることができる。
　【００５１】とくに小径管においては１３％Ｃｒステンレス鋼や快削鋼のような難加工性材料であっても内面疵をほとんど生じることなく鋳造ままの状態の直鋳材から継目無管を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
　【図１】マンネスマン押込み穿孔法を利用した継目無管の製造装置を示す概略構成図。
　【図２】傾斜圧延ロールを示す平面図。
　【図３】（ａ）は噛み込み不良の状態を示す断面模式図、（ｂ）は通常の穿孔状態を示す断面模式図、（ｃ）はプッシャーでの押込みにより穿孔を継続した状態を示す断面模式図。
　【図４】（ａ）は噛込み不良時の穿孔プラグ荷重およびロール荷重の経時変化を示す荷重変動特性線図、（ｂ）は通常穿孔時の穿孔プラグ荷重およびロール荷重の経時変化を示す荷重変動特性線図、（ｃ）はプッシャー押込みにより穿孔を継続した時の穿孔プラグ荷重およびロール荷重の経時変化を示す荷重変動特性線図。
　【図５】Ｃｒ含有量と溶鋼の粘度との関係を示す溶鋼の粘性特性線図。
　【図６】Ｃｒ含有量と溶鋼の粘度との関係を示す溶鋼の粘性特性線図。
　【図７】本発明に係る継目無管の製造方法と従来方法とを用いて種々の継目無管を製造したときのロール回転速度とプラグ先端圧下率との相関を示す特性図。
　【図８】圧延ロール、穿孔プラグ、ワークの幾何学的関係とプラグ先端圧下率との関係を説明するために穿孔時の圧延ロール、穿孔プラグ、ワークを拡大して示す断面模式図。
　【図９】本発明に係る継目無管の製造方法と従来方法とを用いて大径の継目無管を製造したときのプラグ先端圧下率と内ラップ疵評価点数との相関を示す特性図。
　【図１０】本発明に係る継目無管の製造方法と従来方法とを用いて小径および大径の継目無管をそれぞれ製造したときのプラグ先端圧下率と内ラップ疵評価点数との相関を示す特性図。
　【符号の説明】
　２…ビレット、
　３…油圧シリンダ、
　４…クラッチ、
　５…プッシャー、
　６…ピンチロール、
　７…傾斜圧延ロール、
　８…穿孔プラグ、
　９…マンドレル装置。