発明と工夫の社会学―「特許」を大学の必修課目に―
こさか みねお小坂 岑雄
１．まえがき
少子高齢化を背景に、中国やインドの追い上げも厳しい中、一方に東北大震災や原発事故がある。国民の多くは、いま、言葉にならない不安と危惧をもって、国の将来像をそれぞれに考え、悩み、想像しているのではないだろうか？我が国では労働人口が減って行き、人の高齢化かが否応なしに進む。そうなれば、国際的に圧倒的な技術力・経済力で世界に君臨することなど、これからの時代には多分に難しいことだろう。
しかし、たとえ規模は小さくとも、元気のよい国家、特に高度・精緻で、清新なアイデアあふれる諸製品の技術国家を目指すことは不可能なこと（これは若者の教育の如何によるのだが）ではなかろう。日本産業の生きる道とは、技術とりわけ産業のイノベーションを誘発するような、革新的新技術を次々と創出する以外の途はなさそうに思える。
そこでやっと特許の話になるのだが、筆者はこの話題の適任の論者ではない。というのも、筆者の現役時代、勤務先の雰囲気は、特許を取る行為を「品がない」「科学的でない」「私欲のためだ」等と称して、排斥する風潮が存在した。
例えばＸ線のレントゲン博士、インスリンのバンティング・マクラウド両博士（後に特許化されて、トロント大学に巨額の収入をもたらした）、日本ではノーベル化学賞に輝いた下村、鈴木、根岸 各博士など、多くの学者が特許には全く関心を持たなかった。
自己の科学的研究から私利を得ることを拒否した結果である。
これに対して特許（技術）の世界は全く逆の方向を向いている。筆者が自分の眼で見た訳ではないが、米国ワシントンＤＣの商務省ビル入口には「特許が天才の火に利益という油を注いだ（リンカーン）」と書かれたプレートがはめ込まれているという。正に「特許」というのはこの利益という動機抜きには考えられないものなのだ。技術の進歩には、論文と特許、両様の価値観が必要であり、どちらかが優先するものではない。
科学的研究はその結果を論文として公共のために公表することが求められる。公開されない研究はそもそも、その研究が無かったものとして無視される。それに対して、技術の世界は真逆の方向をとる。技術上新規な工夫や発明が行われたとき、それは多くの場合に秘密とされ、独占が図られる。世の中に門外不出の秘密技術が増えすぎると、かえって技術進歩が停滞するため、1474 年のベネチアで特許に関する成文法が作られた（この時代には単に優秀な職人を自国内に移住させるといった単純なものであったが）。
近代特許制度のもとでは、新たな技術上の工夫・発明を多くの人々に利用させ、もって自国と地域の技術向上を図る手段として特許が考えられている。すなわち一定期間に1限って発明者だけにその発明・工夫を排他的に利用させるが、その期間を過ぎれば、何人でも自由にその成果が利用できるとするのである。もし特許期間中に、その発明・工夫を利用したい者がいたら、発明者の許諾のもとに活用できるということが法制化されている。
特許により他者をある技術から排除できる権利は、時に発明者に巨大な利益ばかりか社会的名誉を約束する。しかし特許というものは、それを最初に生み出した者にのみ与えられる権利・財産であり、遅れて発明した人には何の報酬もない、非情な世界である。
それゆえに、多くの天才たちがしのぎを削って有用な特許を生み出そうと努力を続け、自らの権利を守るためには、敢然として、法廷闘争に立ち向かってきたのだ。

２．ワットの発明（１８世紀）
蒸気機関の発明者とされるジェームス・ワット（1736-1819）は、広く知られた英国産業革命の英雄である。彼は 1769 年に特許を得ているが、当時の議会の特別の議決により、その効力は 31 年間まで延長された。当時の特許法はまだ未熟なものであり、彼が提出した特許明細書は以下のように奇妙なものであった。1-1)「火力機関において、蒸気の消費量を削減し、その結果、燃料の消費量を削減するわたしの方法は、つぎの原理に依存する。蒸気力によって機関を動かす場合に使用され、普通の火力機関では「シリンダー」とよび、私の場合には「蒸気管」と名付けているところの汽管は、機関が動いているあいだ中、汽管に入ってくる蒸気と同じ熱度を保持しなければならない。そのためには第一に、木材、または徐々にしか熱を伝導しない物体によって汽管を包み込むこと、第二に、汽管を蒸気または他の加熱された物質によって取り巻くこと、第三に、水、または蒸気よりも低温の物質が、汽管に入ったり、それに触れたりしないようにすること、以上が必要である。全部または一部分を蒸気の凝縮によって動かされている機関の場合には、たとえ相互に連絡されることがあるとしても、蒸気は蒸気管またはシリンダーとは別個の汽管で凝縮されるべきである。この汽管を私は凝縮器（排気鐘）と呼んでいるのであるが、この凝縮器は、機関が動いている間、少なくとも機関の周辺にある空気と同じ冷たさに保持されるべきである」（ワットの蒸気機関特許第九一三号明細書の一部、一七七五年法令にその全文が掲載されているが、ここではマントゥの『産業革命』から引用した）。

図面が一枚も添えられていない、上記の説明書からワットの発明を再構成することは、一般人には相当な困難が伴う。その時代の特許弁理士は、特許の内容が容易に理解できないように、持って回った複雑な表現を好んだが、その傾向は現代にも残る。

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ワットの発明は、上記明細書の最後の方の「蒸気は蒸気管またはシリンダーとは別個の汽管で凝縮させるべきである」という短文に圧縮されている。シリンダー・ピストン機構の外部に、別個の汽管（今で言えばコンデンサ：凝縮器）を設けるアイデアは、まさしくワットのものであった。
石炭を燃料とする火力機関は、ワットの発明の 60 年も前から実用されていた（ニューコメン機関）。また、蒸気を凝縮させて得られる真空を動力とする特許（セイヴァリの揚水機）も成立していた。この中でワットは長い期間の特許訴訟に悩まされることになる。ちなみにミューコメン機関は、ボイラからシリンダに圧入された蒸気を、その場所で水冷により（またはシリンダに水を吹き込んで）冷却・凝縮させる機構であった。
当然ながら、ニューコメン機関の効率は非常に悪く、その改良が求められていた。
発明当時のワットは、グラスゴー大学に雇われた技術職人に過ぎなかったが、大変な勉強家で、科学書を読むために独力で仏・伊・独などの外国語を身につけ、謹厳で、いつも思索にふける様子は、まるで哲学者のようだと言われていたらしい。
そのワット氏に幸運が舞い込んだ。グラスゴー大学からニューコメン機関の模型の修理を依頼されたのだ。ワットは故障箇所を修理するに止まらず、大学から預かった模型をくまなく計測・観察して、ニューコメン機関を改良し、効率を向上させようと思索していた。それはワット氏の習慣である朝の散歩の途上だったと言われるが、突然の様に発想が訪れ、彼は自分の宿舎に駆け戻って、詳細な図面とその明細書を一気に書き上げた。
ゆえに、上記した難解な明細書は、彼の相談を受けた弁理士の故であり、ワットの意図するものではなかった。しかし公式に提出された明細書は上記のように不明確で、その効力の及ぶ範囲も判然としなかった。そのため法廷では一時はその特許が無効になりかねない情勢となり、ワット機関を買った業者らが同盟して、特許料の支払いを拒否する事態にも立ち至っている。
特許を得てからのワットは、自らの機関を自分で製造・販売することは無理であることに気づき、特許権の２／３を譲渡することで、バーミンガムの機械製造業者と組んでボールトン・ワット商会を立ち上げた。今流に言えば、産学共同のジョイント・ベンチ
ャーである。ワット機関の効率の高さは、当時坑内水の汲み上げに苦労していた事業者から熱烈に歓迎された。しかしワットは彼の発明を用いた蒸気機関はボールトン・ワッ
ト商会のみで製造されるべきであると主張し、他の誰にも特許の使用を許可しなかった。
こうして彼は商会の専売品を販売し、それが作動すると、これで節約できた石炭の１／３を特許料として請求した。事業者らはボールトン・ワット商会の高価な機械を買わされた上に、さらに特許料を支払うなど不合理であると抗議の声をあげたが、強力な特許権の前ではせんない事に終わった。しかし、謹厳かつ少々頑固者であったワットからすれば、これらは特許権所有者の当然の権利であり、「特許亡者」と悪口を言われることなど全く理解が及ばなかった（に違いない）。
こうしてワット氏は特許による巨万の富を貯え、職人の身として初のロンドン王立協3会員に列した。さらに貴族に推挙する動きもあったが、さすがにそれは辞退している。
図 1 はワット機関とニューコメン機関のスケッチである。ワット機関の下部には小さく凝縮器が示されている。1-2)

図１

ワット（左）とニューコメン（右）による蒸気機関（石井正「世界を変えた発明と特許」：筑摩書房，2011 による）

３．リチウムイオン二次電池の特許戦争（現代）
最近の新聞によれば、米国が伝統的な先発明主義を脱し、近く他国と同じ先願主義になって、特許に関する世界的に公正な競争に参加する。先願主義とは理由の如何を問わず、競合する発明の前後関係は、所管官庁が願書を受け付けた日付・時刻によるとする制度である。現代ではすでに特許化された研究を再び研究する愚を防止するため、コンピュータ・システムによる情報収集がほぼ完璧に行われ、関係者に公開 2)されている。
ここでは特許庁の電子情報館を活用して、リチウムイオン二次電池をめぐる特許群の現状を探ってみる。

a. リチウムイオン電池

各種携帯機器の小型化・軽量化のためには、電源のエネルギー密度が高いことが不可欠である。リチウムイオン電池は作動電圧が平均 3.7V と高く、大容量で軽量な蓄電池であり、小型・軽量化を実現するための有望なアイテムである。リチウムイオン電池は携帯電話やノートパソコン用として、現在市場を毎年 20％程度は拡大しつつある。
最近はハイブリッド車や電気自動車向けの自動車用蓄電池、太陽発電・風力発電などの新エネルギー・システムを組み合わせた電力貯蔵用電池として新市場が登場し、今後リチウムイオン電池の需要は大幅に拡大するものと予想される。
また、他の蓄電池のように環境の点で問題となる重金属類を使用しておらず、この点

4でも市場から大きな期待が寄せられている。

b. 基本構造
図２のように、リチウムイオン電池は基本的には正極、セパレータ、負極の三層で構成され、これらが電解質に覆われた構造をしている。代表的な同電池では、正極の活物質にリチウム金属酸化物（集電体にアルミ質）、負極の活物質に炭素材料（集電体は銅箔）、セパレータはポリオレフィンの微多孔膜、電解質としてはポリカーボネート系の有機溶媒にリチウム塩を溶解させたものが使用されている。また、活物質のバインダーとしてポリフッカ化ビニリデン（PVDF）やスチレンブタジエンゴム（SBR）等が使用され、導電助剤として活性炭や黒鉛微粉・炭素繊維等が使用される。
リチウムイオン電池では電解質として、可燃の有機溶媒が用いられるため、これをゲル化して、非流動性を与えた電池の他にも、イオン伝導性をもつポリエーテルを電解質として、全固体型リチウムイオン電池も開発途上にある。

図２

リチウムイオン電池の基本構造

c. 特許出願数など 2-2)
特許庁の調査によれば、全世界のこの分野での特許出願（1998～2007）は表１のようになっている。その総数は 26,888 件に達し、多くの研究努力がこの分野に注がれて、このうち特許協力条約（PCT）に基づき国際的に出願された件数は 2,366 件であり、どの年度でも日本国籍の出願人が約半数を占めていることは特筆されてよい。
表１ 出願先国別調査対象特許出願件数

5さらにこれが特許として登録された数は図３に示すように、合計で 7,995 件であり、日本国籍の出願人は 4,310 件（全体の 53,9％）と他を圧倒している。韓国人出願人も1,948 件（24.4％）と健闘しているが、これは自国に出された韓国人の出願を特別のルールによって早期審査していることが影響している。特許を与えるのは各国毎の権能であるが、その効力が及ぶのは自国領内に限られる。また最近では、中国人出願件数の伸びも大きい。

図３ 表１のうち PCT 出願された件数（左）、既に特許として登録となった件数（右）と出願人の国籍

2-3)

d. 論文数について 2-4)特許を取得しようとすると、先行特許ばかりでなく、先行論文も調べなければならない。申請時点で公知となっている知識は特許化できないからだ。同じく特許庁の調査では、この期間（1998～2007）に、世界の主要論文誌に発表された論文数は 8,082 件であり、図４のように特許出願数の方が数倍も大きい。またこれらの論文を発表した研究者の所属先は、表２のように、大学や国立研究所が多い。中でも我が古巣の産業技術総合研究所が第一位にあることは、筆者の密やかな喜びである。一般的な傾向を言えば、特許が出現するのは、論文のそれよりも２～３年は早い。また、論文件数がこれほど多いのは、リチウムイオン電池が大きな技術的関心の的であることを物語るものである。

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図４

特許出願件数（棒グラフ）と論文発表件数の比較

表２ 各種機関による論文発表件数の比較

e. 注目特許
リチウムイオン電池技術の代表的な注目特許を整理すると、表３のようになる。この作業は筆者個人には無理なので、ここでは特許庁の作製したものを丸写しで示している。

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表３の作成指標は表の末尾に示してある様に、その分野で最初に特許化された案件や審査官に度々引用され、結果として後続の出願が拒否されることになった？案件などが並べられている。ここからは如何に激烈な開発競争が行われたかが伺われ、研究者らの奮闘ぶりがわかる。これから特許提出しようという研究者は、それぞれにレベル・種類は異なるものの、このような特許マップを作ってみて、自己の特許の技術上の位置づけを確認することが求められる。最近日本の特許法が改正され、特許申請にあたっては、先行する論文と特許を調査し、申請書に添付することを義務づけられた。

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表３ リチウムイオン電池の代表的注目特許のリスト

2-5)（ａ）リチウムイオン電池の注目特許による技術変遷図（ｂ）リチウムイオン電池の注目特許による技術変遷図

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（ｃ）リチウムイオン電池の注目特許による技術変遷図（ｄ）リチウムイオン電池の注目特許による技術変遷図

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ｆ．これからはリチウムイオン電池の特許出願競争は、トレンドからみて一段落したかに見える。しかし、中国への出願では中国人と日本人の出願件数が逆転しようかの勢いであり、特許の残存期間を考えるならば、日本の電池メーカーは技術開発力をより一層強化させ、特に外国において戦略的に特許出願を続けることが必要となるだろう。（後述）
自動車用リチウム電池は、今後急速に需要拡大が予見される。電池メーカーと自動車メーカーのタイアップによる、独自の自動車用電池技術を発展させることが望まれる。
特に我が国の大学・研究機関においては、現在の電池技術を乗り越えて、ポストリチウム電池を視野に入れた基礎研究の充実が望まれるところである。ナトリウム電池やカルシウム電池など、既にその萌芽的基礎研究が見られ、大いに期待される。

４．より良い特許を取るためにア．課題を見出す事と決断

技術開発においては（科学研究でも事情は同じだろうが）、研究者が自ら問題を見出し、自らこの問題を解決しようと覚悟を決めるところからすべてが出発する。日本の学生達が、問題発見のための十分な訓練を、大学コースの中で受けているか？となれば、筆者は大いに疑問を感じる。
例えば豊田佐吉は当時一介の機械工に過ぎなかったが、わが国産業の黎明期に大きな活躍をした偉大な発明家である。彼は織機の改良を思い立ち、従来型の手織り機の改良から始めて、息子 喜一郎の協力を得ながら、後年の国産自動織機に至るまで、営々と織機の開発を続けた。その様子を図５に示す。3)11

図５ トヨタ初期の特許マップ

佐吉により生み出された特許 17028 号（明治 42）が基本技術となっており、絶えざる改良によって、豊田喜一郎の特許 65156 号（大正 13）に至って、ようやく全自動織機が現実のものとなった。言い古された言葉だが、人生をかけた「選択と集中」は、技術進歩にも重要なキーワードである。後に喜一郎は、英国のプラット・ブラザーズ社との間に、これらの特許の実施許諾契約を行い、その対価 10 万スターリンク・ポンド（現在の 30 億円位）を使って、新しく自動車メーカーに転進していく。

イ．研究ノートをつけること
日本ではあまり一般的ではないが、米国の研究所では研究ノートが非常に大切にされる。日々の研究生活の中で起こること（実験結果や収集した情報の整理、他者との面会や同僚との討論など）は克明にこのノートに残される。もちろん研究上でのアイデアや着想もノートに記録して、上司や同僚のチェックを受ける。後からの差し替えができないように、ルーズリーフ型ではなく、がっちりと綴じられた分厚いノートである。このノートを証拠として、論文や特許への貢献度が判定されるので、研究者の命とも言える代物である。

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先に述べたキルビー（テキサスインスツルメント社）が、後に集積回路に発展した着想段階のノートが残されているので、図６1-3)に引用しておく。
研究ノート制度は是非とも我々の習慣として定着させたいものだ。

図６

キルビーの手書きの研究ノート

ウ．先行文献・先行特許を十分に調査すること発明王トーマス・エジソン（1847-1931）が白熱電灯を考え始めた頃、彼は助手のフランシス・アプトンに白熱電灯に関するそれまでの文献を、論文はもちろん特許情報まで、全て調べるように指示した。エジソンの研究所には、大学図書館ほどの資料室があり、これが活用された。近年は電子情報技術の進歩により、このような調査ははるかに容易になっているが、エジソンの時代のアプトンによる調査結果では、当時既に 30 件以上の特許が存在した。
その中にはカーボンロッドを組み合わせた発熱体が既に特許化（スワンの特許）されていた。有名な竹を炭化させてフィラメントとする電球も（ゲーベルの実験）論文上は既知であった。その中でエジソンはどのように特許を取得したのか？米国特許 223898号の特許請求範囲には次のようにクレームされている。

「金属ワイヤにより固定された高抵抗値のカーボンフィラメントにより白熱光13を発する電気ランプ」

このような表現に特許が与えられていることは現在では奇跡に近いが、エジソンの頭には、単なる白熱電灯ではなく、これを次に展開するときの条件が構想されていた。
すなわち、中央で発電機を回し、そこから各家庭まで電線を引いて照明を行うとき、電球を直列につなぐと、ある一個の電球が切れると一連の電球が全て消灯するのが不便である。これを並列につなげば、このような事故はなくなるが、電流が増えて、太い電線が必要となって不経済である。そこで一電球あたりの電流を減らすためには、そのフィラメントは高抵抗でなくてはならない。
要するにエジソンの発明は、高抵抗のカーボンフィラメントにあった。エジソンはよ
く「努力の発明家」と呼ばれるが、一面ではその時入手できる情報から、次の展開を予見し、そこに研究努力を傾注する「構想力の発明家」でもあった。

エ．技術進歩をよく考えること
特許は自分の発明・工夫を公開する代償として、一定期間に限り与えられるものだ。
特許の有効期限は通常 20 年である。例えば特許出願をしてから、審査請求をして審査が行われ、審査が終了し特許料の納付が終わると、やっと特許権が発生する。ここまでに 5 年間かかったとすれば、特許の有効期限は残り 15 年ということになる。
有効期限を設けた理由は、その時の技術水準に比較して古くなった技術に、いつまでも独占権を付与しては、かえって技術進歩の障害になるからであって、ここに技術者らが次々と発明と工夫を重ねねばならぬ理由がある。
図 7 に例示するように、もし先願のＡ特許があり、それが強力なものであるとき、別の方法（Ｂ特許）で同じ目標に達しようとする人が必ず現れる。またＡ特許の範囲内にあるとしても、ある条件ではＡ特許を凌ぐ発明（Ｃ特許）も必ず現れる。Ｃ特許をさらに精緻に工夫したＤ特許もありうるだろう。ここに時間経過を考えるなら、一定期間後にはＡ特許が消え去り、次はＣ特許の世界が来るやもしれないのだ。
このようにして、技術の進歩が継続していくのだが、先述のワット氏は自己の単一特許にこだわり、他人にその使用を認めなかった。
「おかげで蒸気機関の進歩が 30 年も遅れた」と後年は賛否半ばする評価を受けることになった。
我々は技術進歩と特許の関係をもっとよく知る必要がある。
Ａ特許

Ｂ特許

Ｃ特許

Ｄ
Ｅ特許

図７

技術進歩の様相の模式図

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オ．職務発明について知ること

以上では、18 世紀ワットの時代の、いくらか牧歌的でもある特許と、現代の熾烈な競争下にある特許戦争を見てきた。
大きな差があるのは現代の発明者・開発者が大部分ある職場に雇用されている点であろう。職場（企業）は発明者に研究機材や給与、地位などを提供するが、同時にその成果物を職場に譲渡してもらう契約を雇用時に取り交わすことができる。このときの譲渡金はその特許が利潤を生むかどうかが判らないので、一般的に言えば安い。さらに日本の特許法では、この特許により企業が利益を上げた場合は、発明者も「相当」の対価を請求できることが規定されている。この関連では元キヤノン社員が 2009 年 2 月、東京知財高裁により、レーザプリンタのゴーストを取り除く特許で、約 7,000 万円の対価支払いを裁定されたことが記憶に新しい。
しかし米国などでは、このような規定がなく、相互の自由契約とされているため、トランジスタの発明者ショックレー（ベル電話研究所）も、集積回路の発明者キルビー（テキサスインスツルメント社）も、最初に契約した１ドルだけで、それに何の疑いも抱かなかった。ワットのように全く独力では研究できない時代の研究者・開発者は、自分の職務発明に関する周囲の状況をよく知っておく必要がある。

カ．特許弁理士やコーディネータと仲良くすること特許申請文書は難しく、発明者は時として自分の発明を他人に説明するのが苦手である。ベル電話研究所のショックレーは理論家であり、基本的な接合型トランジスタを考え出したとき、まだ実験的証明ができていなかった。しかし、ある学会での発表が迫っていたため、同じ研究所内のルドルフ・グエンサー弁理士に急いで特許出願するように依頼した。
グエンサーはたちまちこの研究を理解し、ショックレーの書いた 26 ページの研究ノートと二枚のアイデアメモを参考として、早速アイデア段階にあった接合型トランジスタの明細書を書き下ろしてくれた。その後ショックレーは実験・試作に成功し、大発明として特許を得たが、彼が感謝と共に褒め称えたのが弁理士グエンサーだった。
腕の良い弁理士・コーディネータは発明家のよき理解者になると共に、時として発明家の気づかなかった新しい論点も付加してくれる。彼らは発明家のよきパートナーなのである。

キ．その他
日本には「新規性喪失の例外」制度があり、研究者が先に論文発表した場合でも、6ヶ月以内ならば、後から特許申請しても自己の論文で特許申請が拒絶されることはないとする例外規定がある。しかし他人が同じ特許を出す危険性がある。できるならこの例

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外規定に頼らず、特許を出してから次に論文を出す様に努力すべきである。そのほか特許をめぐる話題は種々とあるが、煩雑なため、ここでは省略しておく。

５．あとがき以上乏しい知識ながら学生さん等のための特許解説を試みた。冒頭にも少し記したが、筆者は現役中、専ら研究生活を楽しんで、特許には無関心であった。その罪滅ぼしのために、現在はコーディネータ役を引き受け、にわか勉強であるが、少しばかりは特許の話もできるようになったのである。
昨今の経済状勢を見れば、大学経営のための運営交付金も年々減額の方向にあり、研究者らも自己の研究費を自己の努力（特許）で作り出さねばならぬ事態が迫ってきている。
また学生さんの大部分は将来企業研究者となり、会社のために特許を生産し続けねばならないだろう。こんな時なればこそ、この小文がお目に止まり、何らかの参考 4)となれば、筆者の望外の幸せとなるに違いない。
最後に大学教育の中で「特許に関する教育とその訓練」の充実を提言のひとつにして終わる。

以上【参考文献】
・ 1-1) 「世界を変えた発明と特許」石井正、筑摩書房、（2011）、16 ページ
・ 1-2) 同上、21,29 ページ
・ 2-1) 特許庁「平成 21 年度・特許出願技術動向調査報告書―リチウムイオン電池―（要約版）」、（2010）・ 2-2) 同上、6～9 ページ
・ 2-3) 同上、32 ページ
・ 2-4) 同上、35 ページ
・ 2-5) 同上、23 ページ
・ 3)「特許から見た産業技術史」石井正、発明、76 巻 5 号、（1976）

・ 1-3) 文献 1-1)、141 ページ
・ 4)「世界を制した日本的技術発想」志村幸雄、講談社、（2008）

上席研究員
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