(57)【要約】【課題】粉体を吸引したフィルタカートリッジの重量測定を高精度にする。【解決手段】フィルタカートリッジ４は、互いに嵌合可能な２つのハウジング８１，８２と、両ハウジング８１，８２内に収納されたフィルタ８３とで構成されている。２つのハウジング８１，８２は、導電性材料である金属微粉末が添加されたポリプロピレン樹脂から構成されており、全体的に導電性を有している。【選択図】図６
2010197237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から吸引した粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定器内に取り付けられ、吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジであって、
前記フィルタカートリッジが、吸引された粉体が流入する吸引口と粉体を吸引する吸引方向に関して前記フィルタよりも下流に形成された排気口とを有し、合成樹脂から構成された容器を含んでおり、
前記容器には、導電性が付与されていることを特徴とするフィルタカートリッジ。
【請求項２】
前記合成樹脂には、導電性材料が添加されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項３】
前記容器の外面の少なくとも一部には、導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項４】
前記容器の外面全体に導電膜が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項５】
導電性材料からなる外側カバーと該外側カバーに収納され該外側カバーと電気的に絶縁された導電性材料からなる内側ケースとを有するハウジング部材から構成された筐体と、
前記筐体内に収納され、前記筐体の外部から気体と共に吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジとを備えており、
前記フィルタカートリッジが、吸引された粉体が流入する吸引口と粉体を吸引する吸引方向に関して前記フィルタよりも下流に形成された排気口とを有し、合成樹脂から構成された容器を含んでおり、
前記容器には、導電性が付与されていることを特徴とする粉体電荷量測定器。
【請求項６】
導電性材料からなる外側カバーと該外側カバーに収納され該外側カバーと電気的に絶縁された導電性材料からなる内側ケースとを有するハウジング部材から構成された筐体と、
前記筐体内に収納され、前記筐体の外部から気体と共に吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジとを有する粉体電荷量測定器と、
前記外側カバー及び前記内側ケースとそれぞれ接続された配線と接続された電位計と、
前記フィルタカートリッジの重量を測定することが可能な重量測定器とを備えており、
前記フィルタカートリッジが、吸引された粉体が流入する吸引口と粉体を吸引する吸引方向に関して前記フィルタよりも下流に形成された排気口とを有し、合成樹脂から構成された容器を含んでおり、
前記容器には、導電性が付与されていることを特徴とする粉体電荷量測定装置。
【請求項７】
外部から吸引した粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定器に取り付けられ、外部から吸引した粉体を捕獲する捕獲容器であって、
前記捕獲容器には導電性が付与されていることを特徴とする捕獲容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定試料であるトナー等の帯電した粉体を吸引し、その粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定器内に取り付けられるフィルタカートリッジ、粉体電荷量測定器及び粉体電荷量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉体電荷量測定器として、例えば特許文献１には、外側金属ケースと、この外側金属ケースに収容された内側金属ケースと、この内側金属ケースに収容された帯電粉体を捕集する捕集容器とを有する吸引式ファラデーケージについて記載されている。この吸引式ファラデーケージにおいては、捕集容器がガラス繊維などの絶縁材料から構成されており、捕集容器に捕集された帯電粉体の電荷量は捕集容器を介して内側金属ケースに誘導されるので、公知の方法で捕集容器内の帯電粉体の総電荷量を測定することができる。そして、捕集容器を内側および外側金属ケースから取り出し、帯電粉体が入った捕集容器の重量を測定する。測定した総電荷量をこの測定した重量と予め測定していた捕集容器単体の重量との差分で除すと、帯電粉体の単位重量当たりの電荷量を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７２６２２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の吸引式ファラデーケージでは、帯電粉体を捕集した捕集容器を電子天秤などの重量測定器で測定したとき、測定値が不安定な値を示すことが多々ある。これは電子天秤の計量皿上に帯電粉体の電荷と等量の反対極性を有する電荷が誘導されるからであると考えられる。
【０００５】
一方、帯電粉体を捕集容器で捕集する際に、吸引した帯電粉体と捕集容器内面との接触によって捕集容器の内面及び当該帯電粉体に摩擦帯電が生じることが考えられる。この摩擦帯電によって捕集容器の内面に生じた電荷（例えば、マイナスの電荷）は、帯電粉体の電荷量の測定時において、摩擦帯電によって帯電粉体に付与された電荷（例えば、プラスの電荷）と等量であり、これによってキャンセルされるので、摩擦帯電によって付与された電荷の影響を受けることなく、帯電粉体の本来の電荷量の測定が可能となる。しかしながら、捕集容器に吸引されたときの帯電粉体は、何らかの原因で、捕集容器内面の摩擦した箇所と離れてしまう場合がある。この場合、摩擦帯電によって捕集容器の内面に生じた電荷と摩擦帯電によって帯電粉体に付与された電荷が距離的に離れてしまい、両電荷の間で電気力線が閉じることができず、実質的にペアにならないものが生じる可能性がある。このように実質的にペアを組まない捕集容器の内面に生じた電荷が存在する状態で捕集容器の重量を電子天秤で測定すると、計量皿上には、捕集容器の内面に生じた電荷と等量の反対極性を有する電荷、及び、帯電粉体に摩擦により付与された電荷と等量の反対極性を有する電荷が誘導される。
【０００６】
このように、帯電粉体が捕集された捕集容器の重量を電子天秤で測定した場合、（１）帯電粉体の電荷と前記電荷に誘導された計量皿の電荷との間に働くクーロン引力、（２）実質的にペアを組まない捕集容器内面に生じた電荷と前記電荷に誘導された計量皿の電荷との間に働くクーロン引力、及び、（３）実質的にペアを組まない帯電粉体に摩擦により付与された電荷と前記電荷に誘導された計量皿の電荷との間に働くクーロン引力、以上（１）、（２）、（３）のいずれかひとつの力、（１）、（２）、（３）のうちのいずれか二つを組み合わせた力、または、（１）、（２）、（３）の全てを組み合わせた力のために、捕集容器の重量測定の精度が低下すると考えられる。さらに、電子天秤の風防部材が絶縁性のガラスなどで構成される場合、絶縁性ガラスなどが有する前測定にて生じた電荷やもともと保有している電荷が、帯電粉体の電荷、実質的ペアを組まない捕集容器内面に生じた電荷、帯電粉体に摩擦により付与された電荷のいずれか、いずれか二つを組み合わせた力、または全て組み合わせた力とクーロン引力が発生し、重量測定精度が低下する可能性もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、粉体を吸引したフィルタカートリッジの重量測定を高精度にすることが可能なフィルタカートリッジ、粉体電荷量測定器、及び、粉体電荷量測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のフィルタカートリッジは、外部から吸引した粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定器内に取り付けられ、吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジであって、前記フィルタカートリッジが、吸引された粉体が流入する吸引口と粉体を吸引する吸引方向に関して前記フィルタよりも下流に形成された排気口とを有し、合成樹脂から構成された容器を含んでおり、前記容器には、導電性が付与されている。
【０００９】
本発明の粉体電荷量測定器は、導電性材料からなる外側カバーと該外側カバーに収納され該外側カバーと電気的に絶縁された導電性材料からなる内側ケースとを有するハウジング部材から構成された筐体と、前記筐体内に収納され、前記筐体の外部から気体と共に吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジとを備えている。そして、前記フィルタカートリッジが、吸引された粉体が流入する吸引口と粉体を吸引する吸引方向に関して前記フィルタよりも下流に形成された排気口とを有し、合成樹脂から構成された容器を含んでおり、前記容器には、導電性が付与されている。
【００１０】
本発明の粉体電荷量測定装置は、導電性材料からなる外側カバーと該外側カバーに収納され該外側カバーと電気的に絶縁された導電性材料からなる内側ケースとを有するハウジング部材から構成された筐体と、前記筐体内に収納され、前記筐体の外部から気体と共に吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジとを有する粉体電荷量測定器と、前記外側カバー及び前記内側ケースとそれぞれ接続された配線と接続された電位計と、前記フィルタカートリッジの重量を測定することが可能な重量測定器とを備えている。そして、前記フィルタカートリッジが、吸引された粉体が流入する吸引口と粉体を吸引する吸引方向に関して前記フィルタよりも下流に形成された排気口とを有し、合成樹脂から構成された容器を含んでおり、前記容器には、導電性が付与されている。
【００１１】
これによると、容器には導電性が付与されているので、容器を含むフィルタカートリッジを重量測定器で高精度に測定することが可能となる。フィルタによって捕獲された粉体の電荷、吸引時の摩擦帯電によって容器の内面に生じた電荷及び粉体に付与された電荷に対して、フィルタカートリッジに導電性が付与されているため、それぞれ等量の反対極性を有する電荷が静電誘導により容器に生じる。重量測定時において、粉体の電荷、吸引時の摩擦帯電によってフィルタカートリッジ内面に生じた電荷及び粉体に付与された電荷は、静電誘導により生じたそれぞれの電荷と電気力線により閉じることができ、電荷の影響が容器の外部に生じるのを抑制、または、前記電荷の影響を外部に生じさせないことが可能となるためである。
【００１２】
本発明において、前記合成樹脂には、導電性材料が添加されていることが好ましい。これにより、フィルタカートリッジを重量測定器でより高精度に測定することが可能となる。フィルタカートリッジ内の電荷の影響が外部に生じないためである。
【００１３】
また、本発明において、前記容器の外面の少なくとも一部には、導電膜が形成されていることが好ましい。これにより、容器であるフィルタカートリッジを重量測定器でより高精度に測定することが可能となる。導電膜には、フィルタカートリッジ内の電荷と等量の反対極性を有する電荷が静電誘導により生じるので、これらの電荷の影響が容器の外部に生じるのを抑制、または、前記電荷の影響を外部に生じさせないことが可能となるためである。
【００１４】
また、このとき、前記容器の外面全体に導電膜が形成されていてもよい。これにより、フィルタカートリッジを重量測定器でより高精度に測定することが可能となる。フィルタカートリッジ内の電荷の影響が容器の外部に生じないためである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による粉体電荷量測定装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による粉体電荷量測定器の第１のハウジング部材と第２のハウジング部材とを分離させたときの斜視図である。
【図３】図１に示す粉体電荷量測定器の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による粉体電荷量測定器の断面図である。
【図５】図２に示すフィルタカートリッジの斜視図である。
【図６】図２に示すフィルタカートリッジの断面図である。
【図７】第１及び第２のハウジング部材にフィルタカートリッジを組み付けるときの断面図である。
【図８】粉体電荷量測定器を用いて吸引した粉体の電荷量を測定する際の、フィルタカートリッジに生じた電荷の状態を示す概略断面図である。
【図９】吸引した粉体の電荷量を測定した後、電子天秤でフィルタカートリッジの重量を測定する際の、フィルタカートリッジに生じた電荷の状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるフィルタカートリッジの変形例を示しており、粉体電荷量測定器を用いて吸引した粉体の電荷量を測定する際の、フィルタカートリッジに生じた電荷の状態を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるフィルタカートリッジの変形例を示しており、吸引した粉体の電荷量を測定した後、電子天秤でフィルタカートリッジの重量を測定する際の、フィルタカートリッジに生じた電荷の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
粉体電荷量測定装置１００は、図１に示すように、外部から吸引した粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定器(ファラデーケージ)１と、粉体電荷量測定器１に配管部材５を介して接続された吸引ポンプ６と、粉体電荷量測定器１に接続された同軸ケーブル７と接続された電位計８と、重量測定器９とを含んでいる。電位計８は、エレクトロメーターなど、電位または電圧が測定できる機器でもよい。なお、電位計８及び重量測定器９（本実施形態においては、電子天秤９）は、公知のものを採用している。吸引ポンプ６と電位計８については、一体化された機器でもよい。
【００１８】
粉体電荷量測定器(ファラデーケージ)１は、図２に示すように、外形が略円筒形状の筐体１ａと、筐体１ａに収納されたフィルタカートリッジ４とを有している。筐体１ａは、第１のハウジング部材２と、第２のハウジング部材３とを有し、分離可能な構成となっている。なお、フィルタカートリッジ４は、これら両ハウジング部材２，３間に配置されている。また、筐体１ａには、吸引ポンプ６に繋がった配管部材５を筐体１ａに接続する接続部材７０が設けられている。このため、粉体電荷量測定器(ファラデーケージ)１は、吸引ポンプ６が駆動されることによって、その軸方向に平行な方向であって図４中左方から右方に向かう方向（吸引方向Ａ）に外部から気体と共に粉体（帯電粉体）を吸引する。
【００１９】
第１のハウジング部材２は、図３及び図４に示すように、アルミニウム合金からなる円筒状の外側第１カバー２１と、ポリカーボネート樹脂からなる円筒状の第１ホルダ２２と、ステンレス鋼からなる円筒状の内側第１ケース２３とを有している。内側第１ケース２３は、外側第１カバー２１との間において第１ホルダ２２を挟む位置に配置されており、外側第１カバー２１と内側第１ケース２３とが電気的に絶縁された状態で配置されている。なお、外側第１カバー２１及び内側第１ケース２３は、アルミニウム合金及びステンレス鋼以外の導電性材料から構成されていてもよい。第１ホルダ２２は、ポリカーボネート樹脂以外の絶縁材料から構成されていてもよい。
【００２０】
外側第１カバー２１の吸引方向Ａの上流端には、第１ホルダ２２及び内側第１ケース２３の一部が挿通可能な孔３１ａを有する環状フランジ３１が形成されている。外側第１カバー２１の吸引方向Ａの下流端には、当該下流端近傍において周方向に延在する溝３２が形成されることによって構成された環状突起３３が形成されている。環状突起３３には、２つの切欠部３４ａ，３４ｂが形成されている。切欠部３４ａは、切欠部３４ｂから１８０°回転した位置に形成されている。すなわち、２つの切欠部３４ａ，３４ｂは外側第１カバー２１の中心軸を中心として点対称に配置されている。なお、環状突起３３は、図４に示すように、外側第１カバー２１と第２のハウジング部材３の外側第２カバー５１とを嵌合させたときに、その嵌合方向について、外側第１カバー２１の外側第２カバー５１と重なる外周面から突出している。
【００２１】
第１ホルダ２２は、図３及び図４に示すように、孔３１ａから外部に突出する円筒状の先端部２２ａと、外側第１カバー２１によってその大部分が覆われる円筒状の本体部２２ｂと、先端部２２ａと本体部２２ｂとを繋ぐ環状フランジ２２ｃとを有している。第１ホルダ２２は、図４に示すように、外側第１カバー２１の外側からネジが螺入されることによって互いの環状フランジ３１，２２ｃが密着した状態で外側第１カバー２１に固定されている。
【００２２】
本体部２２ｂの吸引方向Ａの下流端には、本体部２２ｂの径方向に突出した環状突起３６が形成されている。環状突起３６は、その外径が環状突起３３の外径とほぼ同じになっている。また、環状突起３６には、２つの切欠部３４ａ，３４ｂと同じ形状及び同じサイズの２つの切欠部３７ａ，３７ｂが形成されている。これら切欠部３７ａ，３７ｂは、外側第１カバー２１に第１ホルダ２２を固定したときに、切欠部３７ａが切欠部３４ａにちょうど対向し、切欠部３７ｂが切欠部３４ｂにちょうど対向するように配置され、２つの大きな切欠部３８ａ，３８ｂを構成している。
【００２３】
また、環状突起３６には、本体部２２ｂの径方向であって外側に付勢された樹脂ボールを有する２つのプレスフィットプランジャ３９ａ，３９ｂが設けられている。プレスフィットプランジャ３９ａは、プレスフィットプランジャ３９ｂから１８０°回転した位置に配置されている。すなわち、２つのプレスフィットプランジャ３９ａ，３９ｂは本体部２２ｂの中心軸を中心として点対称に配置されている。なお、プレスフィットプランジャ３９ａ，３９ｂは、切欠部３７ａ，３７ｂから９０°回転した位置に配置されている。
【００２４】
内側第１ケース２３は、図３及び図４に示すように、吸引方向Ａに沿って延在する長尺部２３ａと、長尺部２３ａの下流端の内径よりも大きく拡径された拡径部２３ｂと、拡径部２３ｂ内に配置された筒状のカラー４５とを有している。長尺部２３ａは、内側第１ケース２３が第１ホルダ２２に取り付けられたときに第１ホルダ２２から外部に突出する先端部４１ａと、吸引方向Ａに沿って段階的に拡径され先端部４１ａと拡径部２３ｂとを繋ぐ繋ぎ部４１ｂとを有している。なお、内側第１ケース２３は、第１ホルダ２２に通された後、Ｃ型止め輪４２が設けられることによって、第１ホルダ２２から脱落しないように取り付けられている。また、先端部４１ａには、絶縁材料からなり可撓性を有する短尺のチューブ９９が嵌め込まれているが、特に設けられていなくてもよい。
【００２５】
拡径部２３ｂは、吸引方向Ａに沿って段階的に拡径されている。カラー４５の内周面には、吸引方向Ａに対して傾斜するテーパ面４５ａが形成されている。カラー４５は、拡径部２３ｂの吸引方向Ａの上流端に形成された環状フランジ４３に密着した状態でネジにより拡径部２３ｂに固定されている。なお、カラー４５は、導電性材料である黄銅からなるが、黄銅以外の導電性材料から構成されていてもよい。
【００２６】
繋ぎ部４１ｂ内には、付勢部材４７が配置されている。この付勢部材４７は、繋ぎ部４１ｂの段差部４８とカラー４５との間に配置されており、内側第１ケース２３内に挿入されたフィルタカートリッジ４を吸引方向Ａ（すなわち、フィルタカートリッジ４を内側第１ケース２３から離れる方向）に付勢する。付勢部材４７は、コイルバネ４７ａと、コイルバネ４７ａとカラー４５との間に配置された台座４７ｂとで構成されているが、例えば、コイルバネ４７ａをゴムなどの弾性部材に換えて構成されていてもよいし、台座４７ｂがなくてもよい。
【００２７】
また、第１ホルダ２２の本体部２２ｂ内には、付勢部材４９が配置されている。付勢部材４９は、環状フランジ２２ｃと拡径部２３ｂとの間に配置されており、第１ホルダ２２内に挿入された内側第１ケース２３を吸引方向Ａに付勢する。なお、内側第１ケース２３にはＣ型止め輪４２が設けられているので、内側第１ケース２３は第１ホルダ２２から内側第１ケース２３が脱落せずに吸引方向Ａに関して第１ホルダ２２にスライド可能に支持されている。付勢部材４９は、コイルバネから構成されているが、例えば、ゴムなどの弾性部材から構成されていてもよい。
【００２８】
第２のハウジング部材３は、図３及び図４に示すように、アルミニウム合金からなる円筒状の外側第２カバー５１と、ポリカーボネート樹脂からなる第２ホルダ５２と、ステンレス鋼からなり外側第２カバー５１との間において第２ホルダ５２を挟む位置に配置された円筒状の内側第２ケース５３と、ポリカーボネート樹脂からなり第２ホルダ５２との間において外側第２カバー５１を挟む位置に配置された継ぎ手ホルダ５４とを有しており、外側第２カバー５１と内側第２ケース５３とが電気的に絶縁された状態で配置されている。なお、外側第２カバー５１及び内側第２ケース５３は、アルミニウム合金及びステンレス鋼以外の導電性材料から構成されていてもよい。第２ホルダ５２及び継ぎ手ホルダ５４は、ポリカーボネート樹脂以外の絶縁材料から構成されていてもよい。
【００２９】
外側第２カバー５１の吸引方向Ａの下流端には、第２ホルダ５２の一部が挿通可能な孔６１ａを有する環状フランジ６１が形成されている。環状フランジ６１には、電位計８に接続された同軸ケーブル７を通す孔６１ｂが形成されており、同軸ケーブル７の外側シールド線が外側第２カバー５１に接続されており、芯線が内側第２ケース５３に接続されている。
【００３０】
外側第２カバー５１の吸引方向Ａの上流端には、外側第２カバー５１の内周面から突出する２つの突起５１ａ，５１ｂをそれぞれ構成する２つの突起形成部材６６，６７が固定されている。具体的には、外側第２カバー５１の上流端には、２つの切欠部６８，６９が形成されている。これら切欠部６８，６９は、外側第２カバー５１の中心軸を中心として点対称に配置されている。そして、先端部（突起５１ａ，５１ｂ）が外側第２カバー５１の内周面から突出するように、突起形成部材６６，６７が切欠部６８，６９にそれぞれ嵌め込まれてネジで外側第２カバー５１に固定されている。突起形成部６６，６７の外側第２カバー５１の内周面から突出した部分の形状は、切欠部３８ａ，３８ｂに対応した形状となっている。そのため、２つの外側第１及び第２カバー２１，５１を嵌合させてから第１のハウジング部材２を周方向に沿って９０°回転させることで、吸引方向Ａと平行な嵌合方向に関して突起５１ａ，５１ｂと環状突起３３とが係合する。このように突起５１ａ，５１ｂ及び環状突起３３が両ハウジング部材２，３の嵌合をロックするロック機構を構成している。
【００３１】
第２ホルダ５２は、図３に示すように、略円板形状を有しており、内側第２ケース５３と対向する面には内側第２ケース５３の吸引方向Ａの下流端が嵌め込まれる凹部６３が形成されている。凹部６３の底面の中心には孔６４が形成されている。第２ホルダ５２の凹部６３が形成された面とは反対側の面には、図４に示すように、孔６４を内包し且つ孔６１ａ内に挿入される環状突起５２ａが形成されている。また、第２ホルダ５２は、外側第２カバー５１に固定されたときに孔６１ｂと対向し且つ孔６１ｂとほぼ同径の孔５２ｂが形成されている。この孔５２ｂにも、内側第２ケース５３と接続された同軸ケーブル７の芯線およびその芯線を覆う絶縁部材が通される。
【００３２】
内側第２ケース５３は、図４に示すように、吸引方向Ａに対して傾斜するテーパ面５３ａ、吸引方向Ａに沿って延在するストレート面５３ｂ及びテーパ面５３ａとストレート面５３ｂとを繋ぐ湾曲面５３ｃからなる内周面を有している。また、内側第２ケース５３の第２ホルダ５２とは反対側の端部外周には、径方向に突出する環状突起６５が形成されている。環状突起６５は、その外径が内側第１ケース２３の拡径部２３ｂの最も大きい外径と同じになっている。内側第２ケース５３は、第２ホルダ５２の外側からネジが螺入されることによって、内側第２ケース５３の吸引方向Ａの下流端が凹部６３に嵌め込まれた状態で第２ホルダ５２に固定されている。
【００３３】
継ぎ手ホルダ５４は、図４に示すように、環状フランジ６１の孔６１ａと第２ホルダ５２の環状突起５２ａとの間に嵌め込まれる内筒７１と、内筒７１の外側に配置された外筒７２と、内及び外筒７１，７２を繋ぐ環状フランジ７３とから形成されている。内筒７１の内周面には、吸引方向Ａに関して中央近傍から下流端にかけて雌ねじが形成されており、この雌ねじ部分に接続部材７０がねじ込まれている。また、内筒７１の上流端部には、第２ホルダ５２の環状突起５２ａが嵌め込まれている。環状突起５２ａの外周面には環状溝が形成されており、その環状溝にはＯリングが配置されている。これによって、内筒７１とホルダ５２との間のシール性が向上する。なお、継ぎ手ホルダ５４は、継ぎ手ホルダ５４の外側から第２ホルダ５２にネジが螺入されることで、継ぎ手ホルダ５４と第２ホルダ５２との間に環状フランジ６１を挟んだ状態で、外側第２カバー５１、第２ホルダ５２及び継ぎ手ホルダ５４の３者が固定される。
【００３４】
続いて、フィルタカートリッジ４について以下に説明する。フィルタカートリッジ４は、図５及び図６に示すように、互いに嵌合可能な２つのハウジング８１，８２と、両ハウジング８１，８２内に収納されたフィルタ８３とで構成されている。これら２つのハウジング８１，８２が嵌合されることで１つの容器を構成する。
【００３５】
２つのハウジング８１，８２は、導電性材料である金属微粉末が添加されたポリプロピレン樹脂から構成されており、全体的に導電性を有している。フィルタカートリッジ４の容器が、導電性材料が添加された合成樹脂からなるので、その重量を約２〜３ｇ程度にすることが可能となる。すなわち、フィルタカートリッジ４を吸引する粉体の重量により近づけることが可能となる。仮に、フィルタカートリッジを金属で構成すると重量が約１００g程度と大きくなる。すると、フィルタカートリッジで捕集した粉体とフィルタカートリッジとの総重量を精度良く測定するために、電子天秤９の計量レンジを例えば、０．０１ｍｇにすると、総重量が大きすぎるために測定することができなくなる。フィルタカートリッジと粉体との総重量を測定するために計量レンジを大きくすると、その測定重量の精度が低下する。しかしながら、本発明においては、フィルタカートリッジ４の重量を約２〜３ｇ程度と軽量にすることが可能であるため、計量レンジを０．０１ｍｇにしても、フィルタカートリッジ４と粉体との総重量を測定することが可能となる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、ハウジング８１，８２を構成する材料として、金属微粉末及びポリプロピレン樹脂が採用されているが、導電性を有しておれば金属微粉末以外の導電性材料、例えば金属繊維あるいはカーボンブラックなど、また構成樹脂はポリプロピレン樹脂以外の合成樹脂、例えばポリエチレン樹脂あるいはスチレン系樹脂などであってもよい。
一般に合成樹脂の表面導電率は、１０−１4Ｓcm2以下である。本実施形体において、合成樹脂に導電性材料を添加することにより、１０−１１Ｓcm2以上にすることが好ましい。
さらに好適には、１０−９Ｓcm2以上である。
また、本実施形態における両ハウジング８１，８２を構成する合成樹脂は、外部から内部の状態が分かる程度の透明性を有する材料が好ましい。さらに、合成樹脂に対する導電性材料の添加量は、適当な表面導電率が有する程度で、かつ、外部から内部の状態が分かる程度の透明性を確保できる程度が好ましい。これにより、フィルタカートリッジ４内に粉体が吸引された使用済みのフィルタカートリッジ４かどうかを確認することが可能になるとともに、フィルタカートリッジ４内のフィルタ８３の収納状態も確認することが可能となる。また、両ハウジング８１，８２の少なくとも一方又は部分的に、透明性を有しておればよい。これにおいても、上述と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、フィルタカートリッジ４は、吸引方向Ａに沿って延在する筒状の長尺部４ａ、長尺部４ａの下流端の内径よりも大きく拡径された筒状の拡径部４ｂおよび長尺部４ａよりも短い筒状の短尺部４ｃとを有している。フィルタ８３は、円板形状を有する濾紙タイプのフィルタであり、測定対象となる粉体の粒径に応じて選定され、例えば電子写真技術でのトナーの電荷量を測定する場合には粒子保持能が１．０μｍの濾紙が採用され、より微細な粉体の電荷量を測定する場合には例えば粒子保持能が０．７μｍの濾紙が採用される。
【００３８】
図５に示すように、拡径部４ｂの中心から最も離れた外周側面が多面形状（例えば１６角形）に面取りされている。これにより、筐体１ａから取り外したフィルタカートリッジ４を、その外周側面が接するように平坦な面に載置してもフィルタカートリッジ４が転がりにくくなる。そのため、フィルタカートリッジ４内からトナーが零れにくくなると共に、粉体を捕集したフィルタカートリッジ４の重量測定を安定して行うことができる。
【００３９】
ハウジング８１には、長尺部４ａと、拡径部４ｂの上流側半分を構成する上流半部８５とが形成されている。長尺部４ａは、先端部４１ａの内径よりも若干小さい外径を有する先端部８６と、先端部８６と上流半部８５とを繋ぎ、繋ぎ部４１ｂの最も小さい内径よりも若干小さい外径を有する繋ぎ部８７とを有している。
【００４０】
先端部８６は、吸引方向Ａに関して、先端部４１ａとほぼ同じ長さを有しており、フィルタカートリッジ４が内側第１ケース２３に挿入されたときに先端部８６の上流端と先端部４１ａの上流端とが実質的に同じ位置に配置される。繋ぎ部８７は、吸引方向Ａに関して、繋ぎ部４１ｂとほぼ同じ長さを有している。繋ぎ部８７の外周面であって吸引方向Ａの下流端には、吸引方向Ａに延在しつつ外周面から突出した３つの当接部８８および３つの突起８９が形成されている。これら当接部８８および突起８９は、周方向に沿って互いに離隔して配置され、且つ、交互に配置されている。
【００４１】
３つの当接部８８は、吸引方向Ａに延在する角柱形状を有しており、繋ぎ部８７の外周面からの高さが突起８９よりも低くなっている。具体的には、フィルタカートリッジ４を内側第１ケース２３に挿入したときに、当接部８８はカラー４５の内周面に接触せずに通過して台座４７ｂに当接する。そして、フィルタカートリッジ４が付勢部材４７によって吸引方向Ａに付勢される。このようにフィルタカートリッジ４が吸引方向Ａに付勢されることで、フィルタカートリッジ４の下流端を第２ホルダ５２の側面に押し付けることができる。そのため、フィルタカートリッジ４の排出口９８と孔６４との接続部分のシール性が向上し、フィルタカートリッジ４の吸引口８６ａに吸引力が確実に作用する。その結果、粉体を確実にフィルタカートリッジ４内に吸引捕集することができ、両先端部４１ａ，８６間から内側第１ケース２３とフィルタカートリッジ４の隙間に誤って粉体が吸引されることがなくなる。
【００４２】
３つの突起８９は、吸引方向Ａに延在する三角柱形状を有しており、突起８９の尖った先端が繋ぎ部８７の外周面から最も離れた位置に配置されている。また、突起８９は、フィルタカートリッジ４を内側第１ケース２３に挿入したときに、先端がカラー４５の内周面に接触して押し潰される程度の高さを有している。これにより、筐体１ａからフィルタカートリッジ４を取り外すときに、カラー４５と突起８９とが係合しているので第１のハウジング部材２からフィルタカートリッジ４が抜け落ちにくくなる。そのため、フィルタカートリッジ４内から粉体が零れにくくなる。さらに突起８９の吸引方向の上流端面が傾斜している。そのため、フィルタカートリッジ４を内側第１ケース２３に挿入したときに、突起８９の先端が押し潰されやすい。なお、フィルタカートリッジ４を内側第１ケース２３に挿入したときに、突起８３とカラー４５とが接触するのでフィルタカートリッジ４と内側第１ケース２３とが電気的に接続される。
【００４３】
上流半部８５内には、図５（ａ）及び図６に示すように、４つのリブ９１が形成されている。リブ９１は、上流半部８５の入口近傍から傾斜面８５ａに沿って上流半部８５の外周端近傍まで延在した略三角形形状を有している。これらリブ９１は、上流半部８５の中心軸を中心として互いに９０°離れた位置に配置されている。そして、これらリブ９１の下流側の端面は、フィルタカートリッジ４内に収納されたフィルタ８３の上流側表面と接触可能な位置に配置されており、粉体を吸引しているときにフィルタ８３と接触してそのフィルタ８３の振れの範囲を規制する。そのため、フィルタ８３が大きく変形することによって破損するのを抑制することができると共に、フィルタ８３で確実に粉体を捕獲することができる。
【００４４】
また、上流半部８５の外周端部近傍には、両ハウジング８１，８２を溶着するための周方向に沿って延在した環状の溶着部８５ｂが形成されている。これにより、両ハウジング８１，８２間にフィルタ８３を挟み込んだ状態で両者を嵌め合わせ、溶着部８５ｂをフィルタカートリッジ４の外部から加熱することで両ハウジング８１，８２を溶着することができる。なお、両ハウジング８１，８２は、接着剤で固定してもよい。この場合は溶着部８５ｂを形成していなくてもよい。
【００４５】
ハウジング８２には、短尺部４ｃと、拡径部４ｂの下流側半分を構成する下流半部９２とが形成されている。短尺部４ｃは、内側第２ケース５３の最も小さい内径（ストレート面５３ｂ部分の内径）よりも若干小さい外径を有している。また、短尺部４ｃの下流端には、環状突起９５が形成されている。環状突起９５の外径は内側第２ケース５３の最も小さい内径とほぼ同じ径となっている。
【００４６】
下流半部９２内には、図５（ｂ）及び図６に示すように、互いに直交し、短尺部４ｃと下流半部９２の境界部分から傾斜面９２ａに沿って下流半部９２の外周端近傍まで延在した略台形形状の２つのリブ９３が形成されている。これらリブ９３の上流側の端面は、フィルタカートリッジ４内に収納されたフィルタ８３の下流側表面と接触可能な位置に配置されており、粉体を吸引しているときにフィルタ８３と接触してそのフィルタ８３の振れの範囲を規制する。そのため、フィルタ８３が大きく変形することによって破損するのを抑制することができると共に、フィルタ８３で確実に粉体を捕獲することができる。また、各リブ９３の下流端には切欠部９３ａが形成されている。
【００４７】
続いて、粉体電荷量測定装置１００において、粉体電荷量測定器(ファラデーケージ)１で吸引した粉体の単位重量当たりの電荷量を求めるまでの動作について、図1及び図７〜図９を参照しつつ説明する。
【００４８】
まず、ユーザがフィルタカートリッジ４の単体の重量を電子天秤９で測定する。そして、ユーザが、図７に示すように、分離された第１及び第２のハウジング部材２，３の間にフィルタカートリッジ４を配置し、そのフィルタカートリッジ４の長尺部４ａを内側第１ケース２３の長尺部２３ａに挿入する。このとき、当接部８８が台座４７ｂに当接し、突起８９の先端がカラー４５の内周面に接触して押し潰されて突起８９とカラー４５とが係合する。また、このとき、フィルタカートリッジ４と内側第１ケース２３はカラー４５を介して、フィルタカートリッジ４と内側第２ケース５３は直接接触して、電気的に接続される。
【００４９】
次に、両カバー２１，５１を嵌合させたときに、突起５１ａ，５１ｂが切欠部３８ａ，３８ｂを通過可能な位置に両カバー２１，５１の位置合わせを行う。そして、第１及び第２のハウジング部材２，３を互いに近づく方向へ移動させてカバー２１，５１同士を嵌合させる。カバー２１，５１同士を嵌合する前では、図７に示すように、内側第１ケース２３の吸引方向Ａの下流端が、付勢部材４９の付勢力によって第１ホルダ２２の下流端よりも吸引方向Ａに突出している。しかし、カバー２１，５１同士を嵌合することによって、図４に示すように、内側第１ケース２３の下流端面と内側第２ケース５３の環状突起６５の上流端面とが接触し、内側第１ケース２３が第１ホルダ２２内に押し込まれる。このとき、付勢部材４９による付勢力によって内側第１ケース２３の下流端面に対する環状突起６５の上流端面の圧接力が大きくなるので、内側第１ケース２３と内側第２ケース５３との電気的接触状態がより一層確実になる。さらに、外側第１及び第２カバー２１，５１同士を嵌合させ、突起５１ａ，５１ｂと環状突起３３とを係合させたときに、両カバー２１，５１間にがたつき等があると、内側第１ケース２３の下流端面に対する内側第２ケース５３の圧接力が低下するが、付勢部材４９を設けていることで、両カバー２１，５１間のがたつきを吸収し、内側第１ケース２３と内側第２ケース５３間の圧接力の低下を抑制する。
【００５０】
また、両カバー２１，５１同士を嵌合したときに、付勢部材４７による付勢力がフィルタカートリッジ４に作用しているので、フィルタカートリッジ４の下流端面と第２ホルダ５２の側面との圧接力が大きくなる。この結果、上述のように粉体を確実にフィルタカートリッジ４内に吸引捕集することができ、内側第１ケース２３とフィルタカートリッジ４の隙間に誤って粉体が吸引されることがなくなる。
【００５１】
次に、ユーザが外側第１及び第２カバー２１，５１が嵌合した後、第１のハウジング部材２を９０°回転させる。すると、プレスフィットプランジャ３９ａ，３９ｂの樹脂ボールが、外側第２カバー５１の内周面の環状突起３３と対向する部分であって吸引方向Ａに沿って突起形成部材６６，６７と重なる位置に形成された２つの湾曲溝に入り込む。なお、湾曲溝は外側第２カバー５１に４つ形成されており、外側第２カバー５１の中心軸を中心として互いに９０°離隔した位置に配置されている。これによって、第１のハウジング部材２が第２のハウジング部材３に対して回転しにくい状態となる。すなわち、ある程度の回転力を第１及び第２のハウジング部材２，３に加えないと簡単には第１及び第２のハウジング部材２，３が回転しない。また、突起５１ａ，５１ｂが切欠部３８ａ，３８ｂを通過した位置から９０°回転するので、嵌合方向に関して突起５１ａ，５１ｂと環状突起３３とが係合する。このときの嵌合によって両カバー２１，５１の電気的接触状態が保たれる。また、付勢部材４９の付勢力は両カバー２１，５１を離す方向（嵌合方向と平行な方向）にも作用するので、突起５１ａ，５１ｂと環状突起３３との係合力が増すと共に電気的接触状態がより確実なものとなる。この観点からいえば、付勢部材４９もロック機構の一部を構成している。こうして、両ハウジング部材２，３の嵌合がロックされて筐体１ａが構成される。
【００５２】
次に、ユーザが吸引ポンプ６を駆動させて、粉体電荷量測定器(ファラデーケージ)１に組み込まれたフィルタカートリッジ４の吸引口８６ａに吸引力を生じさせ、外部から気体と共に粉体をフィルタカートリッジ４内に吸い込む。このとき、吸い込んだ粉体はフィルタ８３に捕獲され、気体は排出口９８から配管部材５を通って吸引ポンプ６側に排出される。
【００５３】
次に、ユーザが吸引ポンプ６の駆動を停止し、フィルタカートリッジ４内の粉体の総電荷量を測定する。フィルタカートリッジ４には、図８に示すように、フィルタカートリッジ４内に捕集された粉体の電荷Ｅ１（例えば、マイナスの電荷）の電荷量に応じて、静電誘導により等量の反対極性を有する電荷Ｅ２（プラスの電荷）が発生する。このとき、粉体の吸引時において、粉体がフィルタカートリッジ４の内壁において摩擦帯電し、フィルタカートリッジ４の内面に電荷Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ（例えば、マイナスの電荷）が、また粉体に電荷Ｅ４ａ，Ｅ４ｂ（プラスの電荷）が生じる。このうち、図８に示すように、電気力線（図８中の破線で示す矢印）で閉じられペアを組む電荷Ｅ３ａ，Ｅ４ａと、電気力線で閉じられておらず実質的にペアを組まない電荷Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂが生じる。後者の電荷Ｅ４ｂを有する粉体は、カートリッジ内の移動により、フィルタカートリッジ４の内壁のうち電荷Ｅ３ｂが存在する箇所と、離れてしまうからと考えられる。すると、これら２つの電荷Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂの電荷量に応じて、静電誘導により等量の反対極性を有する電荷Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂがフィルタカートリッジ４に生じる。フィルタカートリッジ４内壁に生じた電荷Ｅ２、Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂの電荷量と等量の電荷が、粉体電荷量測定器（ファラデーケージ）１の内側第１、第２ケース２３、５３と外側第１、第２カバー２１、５１（図示ではアース）間で形成されるコンデンサＣに発生する。一方、２つの電荷Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂは等量であって反対極性を有しているので互いにキャンセルされるため、結局、電荷Ｅ２と等量の電荷がコンデンサCに蓄積される。コンデンサＣに発生した電荷Ｅ２と等量の電荷量を測定することにより、フィルタカートリッジ４内に捕集された粉体の電荷Ｅ１を測定することができる。
以上の測定原理から、摩擦帯電によって付与された電荷Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ，Ｅ４ａ，Ｅ４ｂの影響を受けることなく、粉体の本来の電荷量Ｅ１の測定が可能となる。
【００５４】
続いて、フィルタカートリッジ４及び補集した粉体の総重量を測定する。この場合は、上記と逆の手順で、捕集された粉体が入ったフィルタカートリッジ４を筐体１ａから取り出す。すなわち、第１のハウジング部材２を９０°回転させ、両ハウジング部材２，３を互いに離れる方向に移動させる。そして、カラー４５と突起８９との係合によって内側第１ケース２３に支持されたフィルタカートリッジ４を内側第１ケース２３から取り出す。
【００５５】
次に、ユーザが、図９に示すように電子天秤９の計量皿９ａ上にフィルタカートリッジ４を載置する。このとき、フィルタカートリッジ４の長尺部４ａが短尺部４ｃよりも上方になるように、すなわち、短尺部４ｃの下流端および拡径部４ｂの外周端を電子天秤９の計量皿９ａに接触させるように、フィルタカートリッジ４を計量皿９ａ上に載置する。これにより、フィルタ８３に捕獲された粉体が吸引口８６ａから溢れるのを防ぐことができる。
【００５６】
そして、ユーザが電子天秤９でフィルタカートリッジ４及び粉体の総重量を測定する。このとき、フィルタカートリッジ４内の電荷の状態は、図８の状態が維持されている。すなわち、フィルタカートリッジ４には、図９に示すように、粉体の電荷Ｅ１、摩擦帯電によって生じたフィルタカートリッジ４の内面の電荷Ｅ３ｂ及び粉体に付与された電荷Ｅ４ｂの電荷量に応じて、静電誘導により等量の反対極性を有する電荷Ｅ２，Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂが生じている。このため、電荷Ｅ１は電荷Ｅ２と、電荷Ｅ３ｂは電荷Ｅ５ｂと、電荷Ｅ４ｂは電荷Ｅ６ｂとの間で電気力線が閉じられ、これらの電荷Ｅ１，Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂの影響がフィルタカートリッジ４の外部に生じない。なお、電荷Ｅ３ａは電荷Ｅ４ａとの間で電気力線が閉じられている。したがって、フィルタカートリッジ４を計量皿９ａ上に載置しても、フィルタカートリッジ４と計量皿９ａとの間にクーロン引力が生じるような電荷が計量皿９ａに生じなくなる。さらに、電子天秤中の絶縁性ガラスで構成されている風防部材に発生した電荷もフィルタカートリッジ４の間にクーロン引力が生じず、フィルタカートリッジ４を電子天秤９で高精度に測定することが可能となる。なお、電荷Ｅ３ｂと電荷Ｅ５ｂは、フィルタカートリッジ４の容器が導電性材料からなるので、計量皿９ａを介してフィルタカートリッジ４から逃げることがある。さらに電荷Ｅ３ｂと電荷Ｅ５ｂは、ユーザがフィルタカートリッジ４を把持しているときに、フィルタカートリッジ４からユーザや気中に逃げることがある。
【００５７】
次に、その測定した総重量と、フィルタカートリッジ４を筐体１ａに取り付ける前に予め測定していたフィルタカートリッジ４の単体重量との差分で、上記の粉体の総電荷量を除すと、粉体の単位重量当たりの電荷量を求めることができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態によると、粉体を吸引したフィルタカートリッジ４の重量を測定するときには、電荷Ｅ１，Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂの影響がフィルタカートリッジ４の外部に生じなくなる。また、電荷Ｅ４ａより発生する電気力線は、Ｅ３ａで閉じられている。そのため、高精度にフィルタカートリッジ４の重量を測定することができる。したがって、粉体の単位当たりの電荷量も精度良く求めることができる。
【００５９】
比較例として、フィルタカートリッジ４に導電性材料が添加されていない場合、すなわち、ハウジング８１、８２が例えば、合成樹脂のみから構成されている場合を考える。この場合、絶縁体は静電誘導現象が起きないため、図８中の電荷Ｅ２，Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂはフィルタカートリッジ４の内部には生じず、粉体電荷量測定器(ファラデーケージ)１の内側第１、第２ケース２３、５３の内壁に生じる。電荷Ｅ２、Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂと等量の電荷が、粉体電荷量測定器（ファラデーケージ）１の内側第１、第２ケース２３、５３と通して、内側第１、第２ケース２３、５３と外側第１、第２カバー２１、５１間で形成されるコンデンサＣに発生する点は、図８と同じである。結局、電荷Ｅ１と等量の電荷がコンデンサCに残り、フィルタカートリッジ４内に捕集された粉体の電荷Ｅ１を測定することができる。
次に、ユーザが、電子天秤９の計量皿９ａ上にフィルタカートリッジ４を載置した場合、図９とは、状態が異なる。すなわち、図９のフィルタカートリッジ４に存在した電荷Ｅ２，Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂなどが存在せず、フィルタカートリッジ内で電気力線を閉じることができない。その結果、フィルタカートリッジ４内の電荷Ｅ１，Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂの電荷量に応じて、静電誘導により反対極性を有する電荷が、計量皿９ａに生じ、これらの間にクーロン引力が生じる。また、電子天秤中の絶縁性ガラスで構成されている風防部材に発生した電荷の間にクーロン引力が生じ、これらの作用のために、測定値が不安定な値を示す。
【００６０】
本実施形態のフィルタカートリッジ４のハウジング８１，８２が、導電性材料が添加された合成樹脂から構成されていたが、ハウジング８１，８２からなる容器の外面全体に導電性が付与されたフィルタカートリッジ２０４でもよい。この変形例については、図１０及び図１１に基づいて以下に説明する。なお、上述の実施形態と同様なものに関しては同符号で示し、説明を省略する。
【００６１】
本変形例におけるフィルタカートリッジ２０４は、図１０に示すように、容器を構成する２つのハウジング２８１，２８２が、導電性材料が添加されていないポリプロピレン樹脂から構成され、これらハウジングの外面全体に、スプレーによって塗布された導電膜２８３が形成されている。導電膜２８３は、例えば、金属微粉末など導電性微粒子をバインダー材料に混入したものからなるが、導電性を有しておればどのような材料であってもよい。表面導電率は、前述のように、１０−１１Ｓcm2以上にすることが好ましく、さらに好適には、１０−９cm2以上である。
【００６２】
このようにフィルタカートリッジ２０４の外面全体に導電膜２８３が形成されていると、粉体の総電荷量を測定するときに、導電膜２８３のハウジング２８１，２８２と対向する面側には、図８中のハウジング８１，８２と基本的には、同じ状態となる。すなわち、図１０に示すように、フィルタカートリッジ２０４内に捕集された粉体の電荷Ｅ１の電荷量に応じて、静電誘導により等量の反対極性を有する電荷Ｅ２が生じ、さらに、摩擦帯電によって生じた電荷Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ及び電荷Ｅ４ａ，Ｅ４ｂのうち、電荷Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂの電荷量に応じて、静電誘導により等量の反対極性を有する電荷Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂが生じる。
【００６３】
また、フィルタカートリッジ２０４及びこれに捕集した粉体の総重量を測定する場合においては、図１１に示すように、ユーザが電子天秤９の計量皿９ａ上にフィルタカートリッジ２０４を載置する。このとき、フィルタカートリッジ２０４の電荷の状態は、図１０の状態に維持されている。なお、この変形例においては、電荷Ｅ３ｂは、絶縁体であるハウジング２８１、２８２に存在するため、電荷Ｅ３ｂは動くことができない。一方、電荷Ｅ５ｂは、電荷Ｅ３ｂより静電誘導された電荷であるため、動くことができない。電荷Ｅ３ｂと電荷Ｅ５ｂは、計量皿９ａ、ユーザ、気中を介してフィルタカートリッジ２０４から逃げることができない点で図９と相違する。しかしながら、電荷Ｅ３ｂと電荷Ｅ５ｂ間において電気力線で閉じられているので、上述の実施形態と同様にフィルタカートリッジ２０４の重量を電子天秤９で高精度に測定することが可能となる。
【００６４】
上述の変形例においては、導電膜２８３がハウジング２８１，２８２の外面全体に形成されていたが、例えば、拡径部４ｂ及び短尺部４ｃを構成する部位の外面全体にだけ導電膜が形成されていてもよい。すなわち、計量皿９ａ、絶縁性ガラスなどに接触及び近接する部位にのみ導電膜が形成されておればよい。これにおいても、上述の変形例と同様に、拡径部４ｂ及び短尺部４ｃの内面に生じた電荷がキャンセルされるので、同様の効果を得ることができる。なお、摩擦帯電によって生じた長尺部４ａの内面における電荷は、計量皿９ａから比較的離れているため、当該電荷による重量測定に及ぼす影響は極めて少ない。
【００６５】
また、上述の実施形態及び変形例においては、フィルタカートリッジ４，２０４が、粉体電荷量測定器（ファラデーケージ）１の内側第１及び第２ケース２３，５３と電気的に接続された状態で吸引した粉体の電荷量を測定しているが、フィルタカートリッジ４、２０４が内側第１及び第２ケース２３，５３と絶縁され電気的に接続されていない状態で、粉体の電荷量を測定してもよい。この場合、フィルタカートリッジ４、２０４の外面側と、内側第１及び第２ケース２３，５３の内面側とに電荷が生じる。フィルタカートリッジ４，２０４の外面側に生じた電荷と内側第１及び第２ケース２３，５３の内面側に生じた電荷は、電荷Ｅ２，Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂの静電誘導により生じたものである。フィルタカートリッジ４，２０４の外面側に生じた電荷は、重量を測定するときまでに、ユーザがフィルタカートリッジ４、２０４を把持しているときに、フィルタカートリッジ４、２０４からユーザや気中に逃がすことができる、または、計量皿９ａを介してフィルタカートリッジ４，２０４に逃がすことができるので、上述と同様に、フィルタカートリッジ４，２０４の重量を電子天秤９で高精度に測定することが可能となる。
なお、フィルタカートリッジは、合成樹脂に導電性を付与したものでなくても、ガラス繊維、布、紙、木などの絶縁体に導電性を付与するものでよい。また、上述の実施形態では、外部から吸引した粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定器内に取り付けられ、吸引された粉体を捕獲するフィルタが収納されたフィルタカートリッジについて説明した。このようなカートリッジの他、例えば、合成樹脂、ガラス繊維、布、紙、木などで袋状に形成されたメッシュ状の捕集容器に、導電性スプレーなどにより、導電性を付与したものでもよい。
【００６６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態及び変形例においては、フィルタカートリッジの容器が長尺部、拡径部および短尺部を有しているが、吸引方向に関して一様な円筒、角筒又は多角筒形状であってもよい。また、同軸ケーブル７の外側シールド線が外側第１カバー２１に、芯線が内側第１ケース２３に接続されていてもよい。また、同軸ケーブル７以外の配線部材を採用することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  粉体電荷量測定器
１ａ  筐体
２  第１のハウジング部材
３  第２のハウジング部材
４，２０４  フィルタカートリッジ
７  同軸ケーブル（配線）
８  電位計
９  電子天秤（重量測定器）
２１  外側第１カバー
２３  内側第１ケース
５１  外側第２カバー
５３  内側第２ケース
８１，８２，２８１，２８２  ハウジング（容器）
８３  フィルタ
８６ａ  吸引口
９８  排出口（排気口）
１００  粉体電荷量測定装置
２８３  導電膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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