【事件の表示】
　特願２００３−　６１２４５「磁気軸受装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１６年　９月３０日出願公開、特開２００４−２７０７７８〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯
　本願は、平成１５年３月７日の出願であって、平成２０年１０月２３日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、平成２０年１１月２７日に審判請求がなされるとともに、当審において平成２１年９月３日付けで拒絶理由が通知されたものである。
　
２．本願発明 
　本願の請求項１〜３に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」〜「本願発明３」という。）は、平成２１年１１月６日付け手続補正により補正された明細書及び図面の記載からみて、それぞれ、その特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定される次のとおりのものである。 
「【請求項１】
回転体を非接触支持する電磁石と、前記回転体の変位をセンサ信号として出力する変位センサと、前記センサ信号をＰＩＤ演算して制御演算出力を算出する演算制御部と、前記制御演算出力に磁気浮上制御ゲインを乗じて制御信号を出力する制御出力ゲイン切換部とを備え、前記制御信号に基づいて前記電磁石に流す励磁電流を制御する磁気軸受装置において、
前記磁気軸受装置は、前記磁気浮上制御ゲインが異なる複数の運転状態を有し、
前記制御出力ゲイン切換部は、第１磁気浮上制御ゲインによる第１の運転状態から第２磁気浮上制御ゲインによる第２の運転状態へと切り換える際に、前記磁気浮上制御ゲインが前記第１磁気浮上制御ゲインから前記第２磁気浮上制御ゲインへと連続的に変化する第３の運転状態で前記磁気軸受装置を制御する手段を備えたことを特徴とする磁気軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気軸受装置において、
前記磁気軸受装置は、回転体を前記電磁石で非接触支持するとともに、前記回転体の回転数に応じて前記第１の運転状態から前記第２の運転状態へと切り換えるものであって、
前記第３の運転状態においては、前記回転体の回転数の変化に対応させて前記磁気浮上制御ゲインを前記第１磁気浮上制御ゲインから前記第２磁気浮上制御ゲインへと連続的に変化させることを特徴とする磁気軸受装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気軸受装置において、
前記制御出力ゲイン切換部が予め設定された所定切換時間内に前記第１磁気浮上制御ゲインから前記第２磁気浮上制御ゲインに切り換えることにより、前記所定切換時間内に前記第１の運転状態から前記第２の運転状態へと切り換えることを特徴とする磁気軸受装置。」
　
３．本願発明１について
（１）本願発明１
　本願発明１は、上記２．のとおりである。
（２）引用例
（２−１）引用例１
　特開平３−１８２９１１号公報（以下、「引用例１」という。）には、次の事項が図面とともに記載されている。
（あ）「本発明はターボ分子ポンプ等に用いられる磁気軸受に関し、特にその磁気軸受の共振を防止することに関する。」（第１頁右下欄第１４〜１６行）
（い）「本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、磁気軸受の共振を防止した磁気軸受の制御装置を提供することにあり、上記目的を達成するために本発明は、第１図のように構成されており、径方向用磁気軸受１は位置センサ４からの検出出力に基づいて、第１ゲイン特性ならびに第２ゲイン特性を有する制御手段ａを介し電磁石３をフィードバック制御する。
　回転センサ１１はロータ２の回転周波数を検出出力する。
　記憶手段ｂは第１ゲイン特性における磁気軸受１の第１共振周波数を記憶する。
　比較手段ｃは回転センサ１１より検出出力された回転周波数と記憶手段ｂに記憶された第１共振周波数とを比較する。
　ゲイン切換手段ｄは比較手段ｃに基づいて、ロータ２の回転周波数が第１共振周波数に低周波側から近接すると、第１ゲイン特性より第２ゲイン特性に切換えるとともに、上記回転周波数が上記第１共振周波数より高周波側へ遠ざかると第２ゲイン特性より第１ゲイン特性に切換える。」（第２頁左下欄第５行〜右下欄第５行）
　上記の記載事項及び図面（特に第１図、第４図）からみて、引用例１には次の発明（以下、「引用例１発明」という。）が記載されているものと認められる。
「ロータ２を電磁石３で非接触支持する径方向用磁気軸受１の制御装置において、
　位置センサ４からの検出出力に基づいて、第１ゲイン特性ならびに第２ゲイン特性を有する制御手段ａを介し電磁石３をフィードバック制御し、
　記憶手段ｂは第１ゲイン特性における磁気軸受１の第１共振周波数を記憶し、
　比較手段ｃは回転センサ１１より検出出力された回転周波数と記憶手段ｂに記憶された第１共振周波数とを比較し、
　ゲイン切換手段ｄは、比較手段ｃに基づいて、ロータ２の回転周波数が第１共振周波数に低周波側から近接すると、第１ゲイン特性より第２ゲイン特性に切換える径方向用磁気軸受１の制御装置。」
（２−２）引用例２
　特開平１０−２２０４７５号公報（以下、「引用例２」という。）には、下記の事項が図面とともに記載されている。
（か）「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＭＩ（線形行列不等式）ベースゲインスケジュール制御を用いた磁気軸受装置に係わり、特に強いジャイロ効果が作用するＬＰＶ（線形パラメータ変動）システムに対し、全ての回転数に渡り連続して安定制御の可能な磁気軸受装置に関する。」
（き）「【０００２】
【従来の技術】図１９に、ターボ分子ポンプを例にとり磁気軸受に関する概略の制御概念図を示す。但し、ターボ分子ポンプ内部の構成は図２に後述する。図示しない回転子２の半径方向の位置制御は図示しない半径方向位置センサ８ｘ及び８ｙで各々回転子２のｘ方向又はｙ方向の位置を検出し、ＰＩＤ調節機能を有する補償回路１０ｘ及び１０ｙを介し、図示しない電流アンプ１４で電流増幅後図示しない半径方向電磁石４ｘ及び４ｙを駆動することで能動的に行っている。このとき半径方向の位置制御は固定補償器である補償回路１０をｘ方向とｙ方向と２台使用して各々独立した制御を行っている。回転子２は半径方向電磁石４等の制御により磁気浮上をしており、高速回転した場合にはジャイロ効果を少なからず生じている。そして、ジャイロ効果によって前進歳差運動と後進歳差運動を発生し、固有振動数の変化によって制御性能が劣化してくる。前進歳差運動及び後進歳差運動は、回転子２の不釣り合いや外部振動によって励起されやすい。その結果、前向きの歳差運動の共振点が通過出来なかったり、後ろ向きの歳差運動による不安定現象が発生したりする。そして、最悪の場合には、回転子２は図示しない保護ベアリング等に接触し異音を生じたり、保護ベアリングに接触したまま回転するいわゆる連れ回り現象を生じ回転不能となったりする。このように回転数に依存するシステムは、線形時不変システム（ＬＴＩ）と対比して一般に線形パラメータ変動システム（ＬＰＶ）と呼ばれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前進歳差運動と後進歳差運動の共振点は回転数に従い静止状態を同一起点として大きく変動する。図２０に回転数に依存する固有振動数線図を示す。例えば、６，０００ｒｐｍの回転数に対し、回転子２の歳差運動の共振点はおよそ３７（ＨZ ）と７７（ＨZ ）である。前述した従来の固定補償器を用いた制御では、補償器の設計時に対象とした回転数の近傍では不釣り合いが大きい場合でも安定化出来るが、この回転数を大きく外れた場合には安定性を失するおそれがあった。これは、固定補償器を複数台用い複数の回転数を対象として補償器を設計し切り換え制御した場合にも固定補償器の数に応じて緩和されるが、切り換える回転数付近では同様の問題があった。また、従来のゲインスケジュール制御はＬＰＶシステムに対してパラメータ変動が穏やかなときは適用が可能であった。しかしながら、このときの補償器の設計はジャイロ効果を考慮しないＬＴＩシステムを対象としたものであり、強いジャイロ効果が作用するＬＰＶシステムの場合には安定性やロバスト性に問題があった。
【０００４】本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、請求項１乃至請求項５記載の発明は、強いジャイロ効果が作用するＬＰＶシステムに対し、全ての回転数に渡り連続して最適に安定制御の可能な磁気軸受装置を提供することを目的とする。」
（く）「【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項１）は、ジャイロ効果を有する回転体の半径方向位置制御を行う磁気軸受装置であって、ＬＭＩベースで設計され凸最適化を満足する異なる回転数を対象とした複数のＨ∞補償器と、該Ｈ∞補償器に付加する各係数の総和が１となるように前記回転体で計測した回転数に依存しつつ各係数を連続的に変化させるゲインスケジュール部を備える制御手段と、前記回転体より計測した半径方向位置と指令値間の誤差を算出する位置誤差算出部と、該位置誤差算出部の出力に基づき前記制御手段でＬＭＩゲインスケジュールＨ∞演算を行い出力信号を算出し、該出力信号に基づき前記回転体の半径方向位置制御を行うように構成した。本発明である磁気軸受装置は、異なる回転数を対象として複数のＨ∞補償器をＬＭＩベースで設計する。そして、このＨ∞補償器にはゲインスケジュールをするために内挿補間によりそれぞれ係数を付加する。係数はその総和が１となるように、また回転体で計測した回転数に依存しつつ各係数を連続的に変化出来るようにする。一方、回転体より計測した半径方向位置と指令値間の誤差を算出する。そして、その誤差に基づきＬＭＩゲインスケジュールＨ∞演算を行い、その結果に基づき回転体の半径方向位置制御を行う。このように形成することにより、制御対象が回転数に応じて変化するＬＰＶシステムに対しても、補償器を同様に回転数に応じて変化させることで、全ての回転数に渡り凸最適化を満足しつつ最適に安定して半径方向の位置制御を行うことが出来る。」
（け）「【００３４】
【数２４】
…
図３には制御系のブロック図を示す。Ｈ∞補償器の設計において、制御量ｚに付加する重み関数Ｗ1 ，Ｗ2 （若しくは自由度を増しより繊細な制御を行うためにＷ3 を付加するようにしてもよい。）が重要となる。図３において、重み関数Ｗ1 は、ノミナルプラントＰの入力側に配設されている。一方、重み関数Ｗ2 はノミナルプラントＰの出力側に配設されている。また、重み関数Ｗ3 は、補償器Ｋ（θ）の入力側に配設されている。一般にＷ2 は、定常ロバスト性（経時変化等があっても時間の経過に対し誤差が速やかに０に収束する）を満足するために、低周波において積分特性を有する様に構成する。ここでは、図４に示すように０．１ヘルツ以上で積分特性を示す様に重み付けをして構成した。また、直流ゲインが０デシベル以下になるように重み付けを行った。但し、直流ゲインは２０デシベル以下で設定するのが望ましい。一方、Ｗ1 は制御入力を制限し、モデリング時に省略した高次モードの影響を抑えるため、高周波においてゲインを大きくする。ここでは、図４に示すように５キロヘルツ以下に制御帯域を限定する様に重み付けを行った。また、かかる重み付けは、電流アンプの飽和の面からも有効である。更に、Ｗ3 は図４に示すように積分特性を示す様に重み付けを行った。以上に基づき設計したＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御系の全体概念図を図５に示す。図５において、補償器はＫ（θmax ）とＫ（θmin ）の２つを配設する。そして、この各Ｈ∞補償器にはゲインスケジュールをするために内挿補間により求められた係数α1 及びα2 が直列に接続されている。係数はその総和が１となるように、また回転速度センサ１６で計測した回転数ωz に依存しつつ各係数を連続的に変化出来るようにする。但し、この補償器及び係数は図６に示す様に数値演算処理器２０にて演算処理され、集中形制御系となっている。この数値演算処理器２０はバックアップ等を考慮しなければ１台で足りる。この点は、図１９に示した従来のＰＩＤ補償器を使用した制御系がｘ軸に１台、ｙ軸に１台必要になる分散形制御系であり、本質的に相違する。一方、半径方向位置センサ８より計測した半径方向位置と指令値ｒ間の誤差ｅを算出する。そして、その誤差ｅに基づきＬＭＩゲインスケジュールＨ∞演算を行い、その結果に基づき主軸１３の半径方向位置制御を行う。このように形成することにより、制御対象が回転数に応じて変化するＬＰＶシステムに対しても、補償器を回転数に応じて変化させることで、全ての回転数に渡り凸最適化を満足しつつ最適に安定して半径方向の位置制御を行うことが出来る。バイアス電流２２は主軸１３を平衡状態に置くために所定電圧を供給している。図７にＰＩＤ制御器のボード線図を、また図８にＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器の３次元で表現したボード線図を示す。ＰＩＤ制御器が回転数によらず固定した特性を有するのに対し、ＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器は回転数に応じて特性が変化している。」
【００３５】次に、ＰＩＤ制御器の閉ループ系のゲイン線図（シミュレーション）を図９に、またＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器の閉ループ系のゲイン線図（シミュレーション）を図１０に共に３次元で表現する。ＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器では、回転数が変化しても共振によるピークが現れない。また、ＰＩＤ制御器のステップ応答（シミュレーション）を図１１に、ＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器のステップ応答（シミュレーション）を図１２に示す。ＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器の方が収束も速く、振動も少ない。その結果、整定性及び安定性に有効であることが分かる。」
（こ）「【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明（請求項１）によれば、磁気軸受装置においてＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御が行えるように構成した。このため、制御対象が回転数に応じて変化するＬＰＶシステムに対しても、補償器を回転数に応じて変化させることで、全ての回転数に渡り最適（凸最適）に安定な半径方向の位置制御を行うことが出来る。即ち、強いジャイロ効果を有する磁気軸受装置の性能を向上出来る。」
（３）対比
　本願発明１と引用例１発明とを対比すると、後者の「位置センサ４」は前者の「変位センサ」に相当し、以下同様に、「ゲイン特性」は「磁気浮上制御ゲイン」に、「径方向用磁気軸受１の制御装置」は「磁気軸受装置」に、「制御手段ａ」と「ゲイン切換手段ｄ」を備える手段が「制御出力ゲイン切換部」に、それぞれ相当する。
　また、後者の「位置センサ４からの検出出力に基づいて、第１ゲイン特性ならびに第２ゲイン特性を有する制御手段ａを介し電磁石３をフィードバック制御し、」という事項は、前者の「前記センサ信号」に「磁気浮上制御ゲインを乗じて制御信号を出力する」という事項、及び「前記制御信号に基づいて前記電磁石に流す励磁電流を制御する」という事項を具備しているとともに、後者の該事項からみて後者が前者の「前記磁気浮上制御ゲインが異なる複数の運転状態を有し、」という事項を具備していることは明らかである。
　以上より、本願発明１の用語に倣って整理すると、両者は、
「回転体を非接触支持する電磁石と、前記回転体の変位をセンサ信号として出力する変位センサと、前記センサ信号に磁気浮上制御ゲインを乗じて制御信号を出力する制御出力ゲイン切換部とを備え、前記制御信号に基づいて前記電磁石に流す励磁電流を制御する磁気軸受装置において、
前記磁気軸受装置は、前記磁気浮上制御ゲインが異なる複数の運転状態を有し、
前記制御出力ゲイン切換部は、第１磁気浮上制御ゲインによる第１の運転状態から第２磁気浮上制御ゲインによる第２の運転状態へと切り換える磁気軸受装置。」という点で一致し、以下の点で相違している。
［相違点１］
　本願発明１は、「前記センサ信号をＰＩＤ演算して制御演算出力を算出する演算制御部」を備え、「制御出力ゲイン切換部」が「前記制御演算出力に磁気浮上制御ゲインを乗じて制御信号を出力」して、「前記制御信号に基づいて前記電磁石に流す励磁電流を制御する」のに対し、引用例１発明は、「位置センサ４からの検出出力に基づいて、第１ゲイン特性ならびに第２ゲイン特性を有する制御手段ａを介し電磁石３をフィードバック制御」する点。
［相違点２］
　本願発明１は、「制御出力ゲイン切換部」は「第１磁気浮上制御ゲインによる第１の運転状態から第２磁気浮上制御ゲインによる第２の運転状態へと切り換える際に、前記磁気浮上制御ゲインが前記第１磁気浮上制御ゲインから前記第２磁気浮上制御ゲインへと連続的に変化する第３の運転状態で前記磁気軸受装置を制御する手段を備え」るのに対し、引用例１発明は、「ゲイン切換手段ｄ」は、「比較手段ｃに基づいて、ロータ２の回転周波数が第１共振周波数に低周波側から近接すると、第１ゲイン特性より第２ゲイン特性に切換える」ものであって、上記のような「第３の運転状態」を有しているかどうか明確でない点。
（４）判断
［相違点１］について
　一般に磁気軸受装置において、ロータの浮上位置を検出する位置センサで検出したロータの位置情報に基づいて、比例動作、積分動作および微分動作等の演算処理を行うＰＩＤ制御部を備えたフィードバック系を構成することは、例えば、特開平７−２２４８３９号公報（特に段落【００１０】）に示されているように周知であり、磁気軸受装置に関するものである点で引用例１発明と共通するから、引用例１発明にこの周知事項を適用することは、当業者が容易に想到し得たものと認められる。
［相違点２］について
　引用例２には、上記に摘記したように、「磁気浮上制御ゲインが異なる複数の運転状態（制御補償器Ｋ（θmax），Ｋ（θmin）による運転状態）を有する磁気軸受装置」において、「第１磁気浮上制御ゲイン（Ｋ（θmax）のゲイン）による第１の運転状態から第２磁気浮上制御ゲイン（Ｋ（θmin）のゲイン）による第２の運転状態へと切り換える際に、磁気浮上制御ゲインが第１磁気浮上制御ゲインから第２磁気浮上制御ゲインへと連続的に変化する第３の運転状態（α１・Ｋ（θmax）＋α２・Ｋ（θmin）のゲインによる運転状態。なお、α１＋α２＝１。）で磁気軸受装置を制御する」という事項が示されている。該事項は磁気軸受装置に関するものである点で引用例１発明と共通するから、引用例１発明に引用例２の上記事項を適用することは、当業者が容易に想到し得たものと認められる。
　そして、引用例２の「【０００４】本発明は…、全ての回転数に渡り連続して最適に安定制御の可能な磁気軸受装置を提供することを目的とする。」等の記載にかんがみると、本願発明１の作用効果は引用例１、２に記載された発明、及び周知事項に基づいて当業者が予測し得た程度のものである。
　
　なお、審判請求人は、平成２１年１１月６日付け意見書において、「本願の請求項１に記載された発明と、と各引用文献に記載された発明を対比しますと、請求項１の構成Ａ１およびＣ１に記載されているが如く、センサ信号をＰＩＤ演算して得られる制御演算出力に対して磁気浮上制御ゲインを乗じる「制御出力ゲイン切換部」に磁気浮上制御ゲインが連続的に変化する手段を設けるという構成は、いずれの引用文献にも開示されておりません。したがって、本願発明の請求項１が奏する、煩雑な計算を行なうことなく、非常に簡便な構成で磁気浮上制御ゲイン切り換えによる過渡応答を回避することができるという格別な作用効果は、たとえ当業者であったとしても、引用文献１〜引用文献３に基づいて容易に相当できるものではないと思量いたします。」と主張しているが、磁気軸受装置において、ロータの浮上位置を検出する位置センサで検出したロータの位置情報に基づいて、比例動作、積分動作および微分動作等の演算処理を行うＰＩＤ制御部を備えたフィードバック系が周知であること、及び、引用例１発明にこの周知事項を適用することは当業者が容易に想到し得たものと認められることは、上述のとおりである。
　同じく、「しかし、引用文献２に開示されているＨ∞制御系は本願の請求項１に記載された「センサ信号をＰＩＤ演算して制御演算出力を算出する演算制御部」とは制御特性が全く異なるものであり、このことは引用文献２の段落番号［００３４］の「ＰＩＤ制御器が回転数によらず固定した特性を有するのに対し、ＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器は回転数に応じて特性が変化するものである。」との記載および、段落番号［００３５］の「次に、ＰＩＤ制御器の閉ループ系のゲイン線図（シミュレーション）を図９に、またＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器の閉ループ系のゲイン線図（シミュレーション）を図１０に共に３次元で表現する。ＬＭＩゲインスケジュールＨ∞制御器では、回転数が変化しても共振によるピークが現れない。」との記載からも明らかです。したがって、本願の請求項１に記載された発明は、引用文献１、２もしくは引用文献２に基づいて当業者が容易に発明できたものではいと思量いたします。」と主張している。確かに、引用文献２に開示されているＨ∞制御系と本願発明１の「センサ信号をＰＩＤ演算して制御演算出力を算出する演算制御部」とは制御特性が異なることはそのとおりであるが、「第１磁気浮上制御ゲインによる第１の運転状態から第２磁気浮上制御ゲインによる第２の運転状態へと切り換える際に、磁気浮上制御ゲインが第１磁気浮上制御ゲインから第２磁気浮上制御ゲインへと連続的に変化する第３の運転状態で磁気軸受装置を制御する」という点では本願発明と格別異なるところはなく、磁気軸受装置に関するものである点で共通するから、引用例１発明に引用例２の事項を適用することは当業者が容易に想到し得たものと認められることは、上述のとおりである。
　
（５）むすび
　以上のとおり、本願発明１は、引用例１、２に記載された発明、及び周知事項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、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　
　そして、本願発明１が特許を受けることができないものである以上、本願発明２、３について検討するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。