2022-018928

本願は、２０１７年（平成２９年）７月１７日を国際出願日とする外国語特許出願であって（パリ条約による優先権主張２０１６年７月１５日（以下「優先日」という。）、米国）、その手続の経緯の概略は、次のとおりである。

同年 ８月３０日 ：意見書、手続補正書の提出

同年 ３月１１日 ：意見書、手続補正書の提出

同年 ７月１５日付け：拒絶査定（以下「原査定」という。）

（同月２６日 ：原査定の謄本の送達）

原査定の拒絶の理由において引用された引用文献１（特開２０１１－２００２４号公報）には、以下の記載がある。下線は合議体が付した。以下同様である。

ア 段落【０００１】～【００１２】

「【技術分野】

【０００１】

本発明は、物質を攪拌しながら濃度調整や化学反応等を行う攪拌装置で使用されるセンサモジュールおよびこれを用いた攪拌装置に関する。

【背景技術】

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【０００２】

従来の理化学反応工程では、流体や粉体などを、攪拌装置で攪拌しながら濃度や温度、化学反応の均一化を図り、各種分析や化学合成などを行っている。

【０００３】

この攪拌装置には、容器に被攪拌物質と共に磁性体を内蔵した回転子（マグネチックスターラー）を入れ、回転子を回転駆動させて攪拌させる装置（例えば、特許文献１参照。）や、容器自体を回動させたり、あるいは攪拌装置に取り付けた攪拌子を回転させて容器内を攪拌させたりする装置がある。

【０００４】

そして例えば上記回転子に、攪拌する物質の温度やｐＨ等の特性を感知するセンサ部と、このセンサ部からの測定情報を無線で伝送する送信部とを備えることで、回転子はセンサモジュールとして機能する。

【０００５】

このようにセンサモジュールを攪拌する物質と共に容器に投入することで、温度計やｐＨ計などを別途挿入する必要がない。したがって、容器が小型化しても、効率よく物質の特性を測定することができる（例えば特許文献２参照。）。

…（中略）…

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】

従来のセンサモジュールを攪拌装置に用いると、センサモジュールの無線伝送効率が低くなることがある。

【０００８】

その理由は、センサモジュールが攪拌装置内で回転し、ランダムな方向に向いてしまうからである。したがって、センサモジュールの送信部の指向性パターンのピークと受信部の配置された方向とが一致し難く、一時的に無線伝送が断絶されることがある。そしてその結果、受信部における平均受信電力が低下し、センサモジュールの無線伝送効率が低下するのである。

【０００９】

そこで本発明は、無線伝送効率の高いセンサモジュールおよびこれを用いた攪拌装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【００１０】

そしてこの目的を達成するため本発明のセンサモジュールは、物質の特質特性を感知するセンサ部と、このセンサ部からの情報を無線で伝送する送信部と、センサモジュールの向きを調整する方向制御手段とを備え、この方向制御手段によってセンサモジュールの向きが安定状態になった時に、送信部の指向性パターンのピークは、センサモジュールの中心を通る水平軸に対して上方または下方に向いているものとした。

【００１１】

また本発明の攪拌装置は、攪拌する物質の少なくとも一つの物質特性を感知するセンサ部と、このセンサ部からの情報を無線で伝送する送信部と、センサモジュールの向きを調整する方向制御手段とを有するセンサモジュールと、送信部からの信号を受信する受信部とを有し、方向制御手段によって、センサモジュールの向きが安定状態になった時に、送信部の指向性パターンのピークは、前記センサモジュールの中心を通る水平軸に対して受信部側に向いている攪拌装置とした。

【発明の効果】

【００１２】

これにより本発明は、無線伝送効率の高いセンサモジュールおよびこれを用いた攪拌装置を実現できる。」

イ 段落【００１７】～【００２５】、【図１】

「【発明を実施するための形態】

【００１７】

（実施の形態１）

＜回転子＞

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以下、本発明の実施の形態１では、センサモジュールとして、このセンサモジュール自体が回転手段を有する回転子６を例に挙げ、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１における回転子６の断面図である。図１において、回転子６は、溶液特性を感知するセンサ部１と、センサ部１からの測定情報を無線で外部に伝送する送信部２と、センサ部１及び送信部２に電力を供給する電源部３と、外部から非接触で回転駆動力を得て回転する回転手段としての磁性体４と、を備える。また、回転子６の全体は外装部５で覆われている。

【００１８】

以下に、回転子６の各構成部材について説明する。

【００１９】

センサ部１では、溶液や粒子などの物質の物性を測定する。本実施の形態では、溶液８の溶液特性、例えば、温度あるいはｐＨ値を測定する。温度を測定する場合にはサーミスタあるいは熱電対などの電気変換センサを用いることが好ましい。また、ｐＨ値を電気特性として測定する電気変換センサとしては、表面のイオン濃度に応じて出力電圧が変化するＦＥＴ素子などがあり、例えば、ｐＨ値が下がるほど出力電圧が低下するＦＥＴ素子が知られている。このように、センサ部１には、測定値が電気的出力として取り出せる小型のセンサ素子を用いることが好ましい。また、温度を測定する場合にはセンサ部１を回転子６の表層部に配置することが好ましく、ｐＨ濃度を測定する場合には、センサ部１の検知部が表出する構造とすることが好ましい。

【００２０】

このセンサ部１は溶液８の状態変化を速やかに測定できることが好ましい。そこで、センサ部１の溶液特性を検知する領域の一部を回転子６の表層近傍に配置することが好ましい。これに対して、センサ部１を外部に表出させることができない場合には、回転子６の表層から内部のセンサ部１へ通じる少なくとも２つの流路を設け、回転子６の回転に伴って、この流路の内部に溶液８が進入・排出する構造とすることが好ましい。センサ部１をこの流路の内部に配置することで、流路の内部に流れる溶液８の状態変化を速やかに測定できる。

【００２１】

次に、センサ部１にて測定された温度またはｐＨ値などの測定情報の電気信号は送信部２に送られ、ここで伝送に適した高周波信号に変換されて送信される。このときの送信手段は近距離無線通信技術を応用することが可能であり、例えば、ブルートゥース（Bluetooth）通信技術、赤外線通信技術などを用いることができる。

【００２２】

また、電源部３は、電気二重層コンデンサあるいは小型の充電電池などを用いることができる。これらのデバイスを用いた電源部３には非接触の充電装置を用いて充電できる。その他電源部３として発電素子を用い、回転子６の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して充電してもよい。発電素子としては、圧電素子やコイルなどが挙げられる。

【００２３】

前記構成のように、回転子６の内部にセンサ部１を内蔵し、このセンサ部１によって測定したデータを、近距離無線通信技術を用いて伝送することによって、外部から測定器を挿入する必要がなく、小型容器あるいは少量の液体であっても効率良く攪拌または反応を行うことができる攪拌装置を実現できる。さらに、外部から測定器を挿入しなくてよいため、測定器が回転運動を阻害したり、回転部と測定器が衝突することによって測定器の一部を破損したりするなどの問題の発生を回避できる。

【００２４】

また、外部から非接触で回転駆動力を受けるための磁性体４を設けている。この磁性体４には着磁した金属磁性体、あるいはバリウムフェライトなどの金属酸化物磁性体などを所定の形状に加工して内蔵させることが好ましい。

【００２５】

また、回転子６は、これらの内蔵した各種部材を攪拌および／または反応を行う各種液体から保護するために、全体を外装部５にて被覆した構造としている。この外装部５に用いる材料としては、多くの化学反応に対して安定なフッ素系樹脂が好ましい。また、外装部５は、回転子６の全体をモールドすることが好ましい。」

「【図１】

［図：0001408549000001.jpg］

」

ウ 段落【００２６】～【００３４】、【図２】

「【００２６】

＜攪拌装置＞

次に、この回転子６を用いた攪拌装置の詳細な図２を用いて説明をする。図２は本発明の実施の形態１における攪拌装置の概念を説明するための断面図である。この攪拌装置は、攪拌又は化学反応を行う溶液８を入れた容器７内に入れた回転子６と、回転子６に外部から非接触で回転駆動力を与える回転磁石１０と、回転子６から溶液８の測定情報を受信するアンテナ部１４及び受信部１５と、受信したデータを処理するデータ処理部１６と、制御部１７とを備える。なお、図２に示すように、アンテナ部１４、受信部１５と、データ処理部１６と、制御部１７とは、一つの端末１８を構成してもよい。

【００２７】

続きを表示（全19行）

攪拌あるいは化学反応等を行う容器７の内部には、攪拌等を行う溶液８を入れ、その中に図１の回転子６が入れられる。この容器７としては、通常、ガラスあるいは金属製の容器７が用いられる。また、この容器７の内部に入れられる溶液８としては、攪拌又は化学反応を行う溶液、例えば、薬品などを含んだ溶液８を入れる。容器７は、加熱あるいは保温のためのホットプレート９の上に載置される。このホットプレート９によって容器７の内部の溶液８を加熱又は保温する。なお、この加熱方法は一例であり、加熱の他に冷却手段を設けて、高精度な温度制御をすることも可能である。

【００２８】

また、ホットプレート９を挟んで、回転子６に非接触で回転駆動力を伝えるための着磁した回転磁石１０を設けている。この回転磁石１０は、回転軸１１を介して回転駆動力を有するモータ１２に連結されている。モータ１２を回転させることによって回転軸１１を介して回転磁石１０を所定の回転数に回転させ、回転磁石１０による磁場変化によって、非接触で回転子６を回転させることができる。なお、このような構成からなる攪拌装置はマグネッティックスターラと広く呼ばれており、これらの原理を用いた攪拌装置に広く用いることができる。例えば、回転磁石１０の代わりにマグネットにコイルを巻き付け、そのコイルに電流を流すことによって電磁石として用いる電磁コイルを用いることも可能である。

【００２９】

また、回転子６の構造は円柱状、多角形あるいは楕円状の丸みを帯びた形状であっても良く、適宜、所定の形状の回転子６を設計して用いることができる。

【００３０】

なお、容器７の内部に充填した溶液８の温度を測定したい場合には、図１にて説明した温度センサ１を回転子６に内蔵しておく。この場合、回転子６から送信された温度に関する測定データを受信側であるアンテナ部１４にて受信し、受信された電気信号は受信部１５を介してデータ処理部１６へと伝送される。この伝送された温度に関する測定データを蓄積しておくために、例えばメモリ部（図示せず）を設けておき、このメモリ部に測定データを記憶させておくことも可能である。

【００３１】

さらに、このメモリ部には測定のためのプログラムソフトなどを記憶させておき、自動計測のための制御部としても利用することが可能である。また、適宜メモリ部の内容について検討を加え最適なメモリ部を構成することによって、効率が良い、精度の高い測定を実現できる装置を提供できる。

【００３２】

次に、測定された温度に関する信号は制御部１７へ送られ、所定の温度に加熱したいときには制御部１７からホットプレート９に電流を流すように指示することによって、溶液８を加熱できる。

【００３３】

また、溶液８のｐＨ値を測定あるいは制御する場合には、回転子６のセンサ部１にｐＨセンサを内蔵しておく。内蔵されたｐＨセンサを介して測定された測定値を回転子６から送信し、前記方法と同様の方法によって測定データを受信し、制御部１７を介して溶液８のｐＨ値を制御できる。

【００３４】

また、近距離無線通信は、赤外線通信技術、ジグビー通信技術、ブルートゥース（Bluetooth）通信技術などを用いることによってデータ通信を行うことができる技術として、数メートルの距離であれば小型のモジュールを利用する技術が普及してきており、これらのモジュールを用いて小型の送受信システムを構築することが可能となっている。」

「【図２】

［図：0001408549000002.jpg］

」

(１) 引用文献３の記載事項

原査定の拒絶の理由において引用された引用文献３（特開２００４－３５７３号公報）には、以下の記載がある。

「【００１８】

（第１実施形態）

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の転動装置用センサを示す。

第１実施形態の転動装置用センサ１０は、一対の第１，第２の検出素子１１，１２と、一対の第１，第２の信号処理回路１３，１４と、異常判定回路１５と、を内部に有するセンサユニット１６から構成される。センサユニット１６は、外部からの電磁波等の外乱を遮蔽する構造を備えていても良い。

続きを表示（全17行）

【００１９】

転動装置用センサ１０は、例えば転がり軸受（図２３参照）の外輪に外嵌されたハウジングに取付けられる。転がり軸受の内輪には、軸が内嵌されている。軸の回転によって転がり軸受の内輪が回転し、転動装置用センサ１０が転がり軸受の運転状態の検出を行う。

【００２０】

第１，第２の検出素子１１，１２は、いずれも温度センサであり、転がり軸受の近傍に配置されることにより、転がり軸受の雰囲気温度を検出して雰囲気温度に応じた第１，第２の出力信号をそれぞれ出力する。第１，第２の検出素子１１，１２から出力される出力信号は、同特性を有する電流または電圧である。第１の検出素子１１は、第１の出力信号を第１の信号処理回路１３に出力する。第２の検出素子１２は、第２の出力信号を第２の信号処理回路１４に出力する。第１，第２の検出素子１１，１２は、一対に設けられているが、複数対設けられても良い。ここで第１，第２の検出素子１１，１２は、正常時、同一温度にて同一出力を出力するように調整されている。

…（中略）…

【００２８】

図１（ｂ）に示すように、第１，第２の検出素子１１，１２の出力は同特性をもつ。よって、第１，第２の検出素子１１，１２の両者が正常な場合、第１の信号処理回路１３からの第１の出力信号の値、および第２の信号処理回路１４からの第２の出力信号の値は、同一またはほぼ同一の値を示す。そのため、両者の差は、０レベルまたはほぼ０レベル（以下、０レベルと称する）となる。両者の差が０レベルであることは、第１，第２の検出素子１１，１２，および第１，第２の信号処理回路１３，１４が正常に動作していることを意味する。

【００２９】

ここで、０レベルとは、正常時、第１の出力信号のレベルと第２の出力信号のレベルがほぼ同一となるように、第１，第２の検出素子１１，１２の出力レベルを調整した時に許容される調整誤差および検出素子の径年変化に依存する誤差を考慮しても差が０であると認められるものである。この調整誤差および径年変化に依存する誤差については、状況に応じ適切な値を選択すればよい。

【００３０】

ここで、第１，第２の検出素子１１，１２、および第１，第２の信号処理回路１３，１４のうち、いずれかが動作不良を起こしている場合、第１の信号処理回路１３からの第１の出力信号の値、および第２の信号処理回路１４からの第２の出力信号の値は、互いに異なる値を示す。したがって、両者の差は、０レベルではない正または負のレベルとなる。

【００３１】

差が、正または負のレベルであることは、第１，第２の検出素子１１，１２、および第１，第２の信号処理回路１３，１４のいずれかに動作不良が発生していることを意味する。異常判定回路１５は、差が０レベルではない正または負のレベルとなった場合、ケーブル１８を介してセンサ異常信号を計測器１７に出力する。」

「【図１】

［図：0001408549000003.jpg］

」

(２) 引用文献４の記載事項

当審において新たに引用する引用文献４（特開昭４８－６２４７２号公報）には、以下の記載がある。

「３ 発明の詳細な説明

本発明は測温用サーミスタ、測光用硫化カドミウム等のごとく抵抗値が著しく変化する可変抵抗素子の断線検出回路に関するものである。

…（中略）…

そこで、本発明においては、サーミスタ、硫化カドミウムのごとき可変抵抗素子を、同一作動条件で同一特性のものを２個使用し、この２個の可変抵抗素子の一方が断線したとき生ずる両者の両端間電圧の差を検出することにより、可変抵抗素子の断線を良好に検出し得る断線検出回路を提供することを目的とするものである。」（１頁右欄１０行～２頁左上欄１４行）

(３) 周知技術１の認定

前記(１)に摘記した引用文献３の記載及び前記(２)に摘記した引用文献４の記載に例示されるように、次の事項は、本願の優先日前において、当業者にとって周知技術であったと認められる（以下「周知技術１」という。）。

［周知技術１］

「温度センサを二つ使用し、それらの温度センサからの信号値を比較して両者の値が異なる値を示したときに、当該温度センサが動作不良を起こしていると判定すること。」

請求人は、「本願発明はそのようなモータを必要とするものではない」と主張するが、本願発明（請求項２に係る発明）において、モータを必要とするものではないことについてなんら特定されておらず、すなわち、モータを必要とするものも当然に含まれていることになるから、請求人の主張は請求項２の記載に基づかない主張である。

なお、本願の明細書の段落【００２３】、【図２】には、「モータ２２０」を備えることが記載されているから、本願の明細書の記載を踏まえれば、むしろ、本願発明はモータを必要とするものが含まれていると解釈するのが相当である。

したがって、請求人の主張は採用できない。