(57)【要約】【課題】メッシュフィルタの交換頻度を低下させるとともに、吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくする。【解決手段】電荷量測定装置は、吸引式のファラデーケージと、秤量皿ユニット３０と、ユニット受け部４０とを有している。秤量皿ユニット３０は、秤量皿３１と、秤量皿３１に収容された現像剤を覆うフィルタ３２とを有する。ユニット受け部４０は、ファラデーケージの吸引口をフィルタ３２に接触させたときに、両者間の接触圧の変動を吸収するように、フィルタ３２を下方に弾性的に変位させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに粒径が異なる第１成分粒子と第２成分粒子からなる２成分粒子の試料を収容する試料皿と、
前記試料を覆うようにして前記試料皿に設けられ、前記第１成分粒子を通過させることが可能なメッシュフィルタと、
外部の空気と共に前記第１成分粒子を吸引するための絶縁性の吸引口が形成された吸引部材を有し、前記吸引口を前記メッシュフィルタに接触させつつ前記メッシュフィルタを介して前記第１成分粒子を吸引する吸引装置とを含み、前記吸引装置で吸引された前記第１成分粒子の電荷量を測定する電荷量測定装置において、
前記絶縁性の吸引口を前記メッシュフィルタに接触させたときに、両者間の接触圧の変動を吸収するように、前記メッシュフィルタ及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を鉛直方向に弾性的に変位させる変位機構を備えていることを特徴とする電荷量測定装置。
【請求項２】
前記変位機構は、前記メッシュフィルタとともに前記試料皿を前記鉛直方向に弾性的に変位させることを特徴とする請求項１に記載の電荷量測定装置。
【請求項３】
前記メッシュフィルタの面内方向に関して、前記メッシュフィルタが前記吸引部材に対して相対移動するように、前記試料皿及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を移動させる第１移動機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電荷量測定装置。
【請求項４】
前記鉛直方向に関して、前記メッシュフィルタが前記吸引部材に対して相対移動するように、前記試料皿及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を移動させる第２移動機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電荷量測定装置。
【請求項５】
互いに粒径が異なる第１成分粒子と第２成分粒子からなる２成分粒子の試料を試料皿に収容し、前記試料を覆うようにメッシュフィルタを前記試料皿に取り付ける取付ステップと、
吸引部材の絶縁性の吸引口を前記メッシュフィルタに接触させる接触ステップと、
少なくとも前記絶縁性の吸引口が前記メッシュフィルタに接触した状態で、前記メッシュフィルタの面内方向に関して前記メッシュフィルタを前記吸引部材に対して相対移動させながら、前記メッシュフィルタを介して前記第１成分粒子を吸引する吸引ステップと、
前記吸引ステップで吸引した前記第１成分粒子の電荷量を測定する測定ステップとを備えており、
前記接触ステップにおいて、前記絶縁性の吸引口を前記メッシュフィルタに接触させたときに、変位機構が、両者間の接触圧の変動を吸収するように、前記メッシュフィルタ及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を鉛直方向に弾性的に変位させることを特徴とする電荷量測定方法。
【請求項６】
前記取付ステップの後であって前記接触ステップの前に、前記試料皿内の試料が平坦化するよう前記メッシュフィルタの面内方向に関して前記試料皿を移動させる平坦化ステップをさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の電荷量測定方法。
【請求項７】
前記接触ステップの前に、前記吸引口から外部の空気を吸い込むように吸引装置の駆動を開始する吸引開始ステップと、
前記吸引ステップの後であって前記測定ステップの前に、前記鉛直方向に関して前記絶縁性の吸引口と前記メッシュフィルタとを離隔する離隔ステップと、
前記離隔ステップの後であって前記測定ステップの前に、前記吸引装置の駆動を停止する吸引停止ステップをさらに備えていることを特徴とする請求項５又は６に記載の電荷量測定方法。
【請求項８】
互いに粒径が異なる第１成分粒子と第２成分粒子からなる２成分粒子の試料を収容する試料皿と、
前記試料を覆うようにして前記試料皿に設けられ、前記第１成分粒子を通過させることが可能なメッシュフィルタと、
外部の空気と共に前記第１成分粒子を吸引するための吸引口を前記メッシュフィルタに接触させたときに、両者間の接触圧の変動を吸収するように、前記メッシュフィルタとともに前記試料皿を鉛直方向に弾性的に変位させる変位機構とを備えていることを特徴とする試料収容部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２成分粒子の試料を構成する１の成分粒子を吸引して、その成分粒子の電荷量を測定する電荷量測定装置、電荷量測定方法、及び、２成分粒子の試料を収容する試料収容部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像剤容器と、現像剤の入った現像剤容器の開口部を覆うメッシュと、吸引手段とを含むトナー帯電量測定装置について記載されている。この装置においては、吸引口をメッシュに近づけ、メッシュを介してトナーだけを吸引手段で吸引する。現像剤容器とメッシュとを導電性にして接地することで、現像剤容器に発生する電荷を抑制しながら安定したトナーの電荷量を測定することができる。そして、当該電荷量と吸引したトナーの重量とにより帯電量を求めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５６７４６３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１においては、吸引手段でトナーを吸引する際、吸引口をメッシュに近づけると記載されている。吸引口をメッシュから離隔した状態で吸引口からトナーを吸引する場合は、吸引口とメッシュとの離隔距離が測定者（ユーザ）ごとに変化し、トナーに作用する吸引力も変化する。このため、吸引されるトナーの吸引量にばらつきが生じる。このような離隔距離のばらつきを防ぐために、吸引口をメッシュに接触させ、吸引口をメッシュに沿って移動させながらトナーを吸引することが考えられる。しかしながら、この場合においても、メッシュに対する吸引口の押し付け力が測定者ごとにばらつく。例えば、押し付け力が比較的強い状態で、吸引口をメッシュに沿って移動させると、吸引口とメッシュとの間の摩擦熱によってトナーがメッシュに融着する虞がある。このようにメッシュにトナーが融着すると、トナーの吸引量が低下し、測定精度も低下する。さらに、メッシュにトナーが融着することで、メッシュを頻繁（数回の測定ごと）に交換する必要も生じる。加えて、吸引口とメッシュとの間の摩擦熱が測定者毎にばらつくことでも、トナーの帯電量に変化が生じ、これにおいても測定精度が低下する。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、メッシュフィルタの交換頻度を低下させるとともに、吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくする電荷量測定装置、電荷量測定方法、及び、試料収容部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電荷量測定装置は、互いに粒径が異なる第１成分粒子と第２成分粒子からなる２成分粒子の試料を収容する試料皿と、前記試料を覆うようにして前記試料皿に設けられ、前記第１成分粒子を通過させることが可能なメッシュフィルタと、外部の空気と共に前記第１成分粒子を吸引するための絶縁性の吸引口が形成された吸引部材を有し、前記吸引口を前記メッシュフィルタに接触させつつ前記メッシュフィルタを介して前記第１成分粒子を吸引する吸引装置とを含み、前記吸引装置で吸引された前記第１成分粒子の電荷量を測定する電荷量測定装置において、前記絶縁性の吸引口を前記メッシュフィルタに接触させたときに、両者間の接触圧の変動を吸収するように、前記メッシュフィルタ及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を鉛直方向に弾性的に変位させる変位機構を備えている。
【０００７】
これによると、絶縁性の吸引口をメッシュフィルタに接触させたときに、変位機構によってメッシュフィルタ及び吸引部材の少なくともいずれか一方が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、測定者間において、吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口をメッシュフィルタに沿って移動させながら第１成分粒子を吸引しても、吸引口とメッシュフィルタとの間の摩擦熱が小さくなり、第１成分粒子がメッシュフィルタに融着しにくくなって、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、メッシュフィルタに第１成分粒子が融着しにくくなるため、メッシュフィルタを頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
【０００８】
本発明において、前記変位機構は、前記メッシュフィルタとともに前記試料皿を前記鉛直方向に弾性的に変位させることが好ましい。これにより、既存のメッシュフィルタ及び試料皿を用いることが可能となる。
【０００９】
また、本発明において、前記メッシュフィルタの面内方向に関して、前記メッシュフィルタが前記吸引部材に対して相対移動するように、前記試料皿及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を移動させる第１移動機構をさらに備えていることが好ましい。これにより、吸引口とメッシュフィルタとが接触した状態において、メッシュフィルタの面内方向に関して、メッシュフィルタを吸引部材に対して相対移動させても、両者間の接触圧が変動しにくくなる。
【００１０】
また、本発明において、前記鉛直方向に関して、前記メッシュフィルタが前記吸引部材に対して相対移動するように、前記試料皿及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を移動させる第２移動機構をさらに備えていることが好ましい。これにより、鉛直方向に関して、吸引部材とメッシュフィルタとの離接を容易に行うことが可能となる。
【００１１】
本発明の電荷量測定方法は、互いに粒径が異なる第１成分粒子と第２成分粒子からなる２成分粒子の試料を試料皿に収容し、前記試料を覆うようにメッシュフィルタを前記試料皿に取り付ける取付ステップと、吸引部材の絶縁性の吸引口を前記メッシュフィルタに接触させる接触ステップと、少なくとも前記絶縁性の吸引口が前記メッシュフィルタに接触した状態で、前記メッシュフィルタの面内方向に関して前記メッシュフィルタを前記吸引部材に対して相対移動させながら、前記メッシュフィルタを介して前記第１成分粒子を吸引する吸引ステップと、前記吸引ステップで吸引した前記第１成分粒子の電荷量を測定する測定ステップとを備えている。そして、前記接触ステップにおいて、前記絶縁性の吸引口を前記メッシュフィルタに接触させたときに、変位機構が、両者間の接触圧の変動を吸収するように、前記メッシュフィルタ及び前記吸引部材の少なくともいずれか一方を鉛直方向に弾性的に変位させる。
【００１２】
これによると、接触ステップにおいて、吸引口をメッシュフィルタに接触させたときに、メッシュフィルタ及び吸引部材の少なくともいずれか一方が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、吸引ステップにおいて、測定者間における吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口をメッシュフィルタに沿って移動させながら第１成分粒子を吸引しても、吸引口とメッシュフィルタとの間の摩擦熱が小さくなり、第１成分粒子がメッシュフィルタに融着しにくくなって、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、メッシュフィルタに第１成分粒子が融着しにくくなるため、メッシュフィルタを頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
【００１３】
本発明において、前記取付ステップの後であって前記接触ステップの前に、前記試料皿内の試料が平坦化するよう前記メッシュフィルタの面内方向に関して前記試料皿を移動させる平坦化ステップをさらに備えていることが好ましい。これにより、試料皿に収容された試料を平坦化させることが可能となる。このため、吸引時の試料状態の条件がばらつきにくくなる。
【００１４】
また、本発明において、前記接触ステップの前に、前記吸引口から外部の空気を吸い込むように吸引装置の駆動を開始する吸引開始ステップと、前記吸引ステップの後であって前記測定ステップの前に、前記鉛直方向に関して前記絶縁性の吸引口と前記メッシュフィルタとを離隔する離隔ステップと、前記離隔ステップの後であって前記測定ステップの前に、前記吸引装置の駆動を停止する吸引停止ステップをさらに備えていることが好ましい。これにより、吸引ステップ全般において、吸引口からの吸い込み力が安定した状態で、第１成分粒子を吸引することが可能となる。
【００１５】
本発明の試料収容部材は、互いに粒径が異なる第１成分粒子と第２成分粒子からなる２成分粒子の試料を収容する試料皿と、前記試料を覆うようにして前記試料皿に設けられ、前記第１成分粒子を通過させることが可能なメッシュフィルタと、外部の空気と共に前記第１成分粒子を吸引するための吸引口を前記メッシュフィルタに接触させたときに、両者間の接触圧の変動を吸収するように、前記メッシュフィルタとともに前記試料皿を鉛直方向に弾性的に変位させる変位機構とを備えている。
【００１６】
これによると、吸引口をメッシュフィルタに接触させたときに、変位機構によってメッシュフィルタとともに試料皿が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、測定者間において、吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口をメッシュフィルタに沿って移動させながら第１成分粒子を吸引しても、吸引口とメッシュフィルタとの間の摩擦熱が小さくなり、第１成分粒子がメッシュフィルタに融着しにくくなって、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、メッシュフィルタに第１成分粒子が融着しにくくなるため、メッシュフィルタを頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電荷量測定装置によると、絶縁性の吸引口をメッシュフィルタに接触させたときに、変位機構によってメッシュフィルタ及び吸引部材の少なくともいずれか一方が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、測定者間において、吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口をメッシュフィルタに沿って移動させながら第１成分粒子を吸引しても、吸引口とメッシュフィルタとの間の摩擦熱が小さくなり、第１成分粒子がメッシュフィルタに融着しにくくなって、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、メッシュフィルタに第１成分粒子が融着しにくくなるため、メッシュフィルタを頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
本発明の電荷量測定方法によると、接触ステップにおいて、吸引口をメッシュフィルタに接触させたときに、メッシュフィルタ及び吸引部材の少なくともいずれか一方が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、吸引ステップにおいて、測定者間における吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口をメッシュフィルタに沿って移動させながら第１成分粒子を吸引しても、吸引口とメッシュフィルタとの間の摩擦熱が小さくなり、第１成分粒子がメッシュフィルタに融着しにくくなって、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、メッシュフィルタに第１成分粒子が融着しにくくなるため、メッシュフィルタを頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
本発明の試料収容部材によると、吸引口をメッシュフィルタに接触させたときに、変位機構によってメッシュフィルタとともに試料皿が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、測定者間において、吸引口とメッシュフィルタとの接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口をメッシュフィルタに沿って移動させながら第１成分粒子を吸引しても、吸引口とメッシュフィルタとの間の摩擦熱が小さくなり、第１成分粒子がメッシュフィルタに融着しにくくなって、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、メッシュフィルタに第１成分粒子が融着しにくくなるため、メッシュフィルタを頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、第１成分粒子の電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による電荷量測定装置の概略斜視図である。
【図２】図１に示す筐体内に収容された現像剤収容部材、ファラデーケージ、水平移動装置、昇降装置の概略斜視図である。
【図３】（ａ）は現像剤収容部材の分解斜視図であり、（ｂ）は秤量皿ユニットの分解斜視図である。
【図４】現像剤収容部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
本実施形態においては、トナー（第１成分粒子）とキャリア（第２成分粒子）とが混合された現像剤（２成分粒子の試料）のトナーの電荷量を測定する電荷量測定装置を例に挙げて説明する。図１〜図４に示すように、電荷量測定装置１は、筐体２と、現像剤を収容する現像剤収容部材（試料収容部材：図２参照）３と、測定装置５と、水平移動装置（第１移動機構：図２参照）６と、昇降装置（第２移動機構：図２参照）７とを有している。
【００２１】
筐体２は、略直方体形状を有しており、内部に現像剤収容部材３、ファラデーケージ１０（後述する）、水平移動装置６、昇降装置７、及び、第１制御装置（不図示）が収容されている。第１制御装置は、水平移動装置６及び昇降装置７の動作を制御する。また、筐体２の正面には、図１中左右にスライド可能なスライドドア２ａが設けられている。このスライドドア２ａを開けることで、筐体２内に収容された装置類が外部に露出される。筐体２の側面には、吸引チューブ１５及び同軸ケーブル（不図示）を通すための孔２ｂが形成されている。
【００２２】
測定装置（吸引装置）５は、図１及び図２に示すように、吸引式のファラデーケージ（吸引部材）１０と、同軸ケーブル（不図示）および吸引チューブ１５を通じてファラデーケージ１０と連結された電荷量測定器１６とを有している。電荷量測定器１６は、吸引ポンプとクーロンメータ、その他第２制御装置を内蔵したものである。電荷量測定器１６の吸引ポンプが駆動されることで、ファラデーケージ１０の吸引口１１ａから外部の空気が吸引される。また、電荷量測定器１６の第２制御装置は、第１制御装置とも連携しており、トナーの電荷量の測定が開始されることで、吸引ポンプ、クーロンメータ、水平移動装置６及び昇降装置７などを制御する。
【００２３】
ファラデーケージ１０は、図２に示すように、先端部に配置されたチューブ１１を有しており、当該チューブ１１の下端に吸引口１１ａが形成されている。チューブ１１は、シリコン製からなり、絶縁性を有している。ファラデーケージ１０は、絶縁性の吸引口１１ａ（チューブ１１の先端）を現像剤収容部材３のフィルタ３２に接触させて、当該フィルタ３２を挟んで現像剤収容部材３に収容された現像剤の中から外径の小さなトナーのみを吸引する。そして、電荷量測定器１６は、吸引口１１ａより吸引され、ファラデーケージ１０内に設けられたフィルターカプセル内に捕獲されたトナーの電荷量を測定する。尚、ファラデーケージ１０として、例えば（株）ユーイング製の電荷量測定装置ＥＡ０２の吸引ノズルを用いるのが好適である。
【００２４】
水平移動装置６は、図２に示すように、公知のＸ軸ロボットユニット６ＸとＹ軸ロボットユニット６Ｙとを有している。ロボットユニット６Ｘは、現像剤収容部材３とともにロボットユニット６ＹをＸ方向（図２中左右方向）に沿って移動させる。ロボットユニット６Ｙは、現像剤収容部材３をＹ方向（水平面内方向であってＸ方向と直交する方向）に沿って移動させる。この構成により、水平移動装置６は現像剤収容部材３を水平方向に二次元的に自在に移動させることができる。
【００２５】
昇降装置７は、公知のＺ軸ロボットであり、筐体２内において鉛直方向に沿って延在している。昇降装置７は、Ｚ方向（鉛直方向）に移動なフランジ７ａを有している。フランジ７ａには、吸引口１１ａを下にしてファラデーケージ１０が取り付けられている。この構成により、昇降装置７はファラデーケージ１０を鉛直方向に移動させることができる。
【００２６】
現像剤収容部材３は、図３及び図４に示すように、秤量皿ユニット３０と、ユニット受け部（変位機構）４０とを有している。秤量皿ユニット３０は、図３（ｂ）に示すように、秤量皿３１と、フィルタホルダ３９とを有している。秤量皿（試料皿）３１は、円柱状の本体３１ａを有する。本体３１ａの上面には、現像剤を収容するためのすり鉢状の凹部３１ｂが形成されている。本体３１ａの外周面には、その外周側面に沿って螺旋状に延在した突起３１ｃが形成されている。
【００２７】
フィルタホルダ３９は、フィルタ３２と、取付部材３３と、押さえ板３４とを有している。取付部材３３は、円筒体３３ａと、フランジ３３ｂとを有している。フランジ３３ｂは、環状を有し、円筒体３３ａの上端部に形成されている。また、フランジ３３ｂには、３つの孔３３ｂ２が形成されている。これら孔３３ｂ２の内周面には雌ねじが形成されている。円筒体３３ａの内周面には、突起３１ｃに螺合する溝３３ａ１が形成されている。これにより、円筒体３３ａの下方から秤量皿３１（本体３１ａ）をねじ込むことで、取付部材３３と秤量皿３１とが固定される。つまり、秤量皿３１とフィルタホルダ３９とが固定される。フランジ３３ｂの上面の内側部分には、段差部３３ｂ１が形成されている。この段差部３３ｂ１は、環状に形成されており、フィルタ３２の外周部分を下方から支持する。
【００２８】
フィルタ３２は、円板形状を有した金属製のメッシュフィルタであり、メッシュの目開きがトナーの粒径よりも大きく、且つ、キャリアの粒径よりも小さくなっており、トナーのみを通過させることができる。このフィルタ３２は、その外周部分が取付部材３３の段差部３３ｂ１に支持されるように配置される。これにより、図４に示すように、凹部３１ｂを覆う。つまり、凹部３１ｂに収容された現像剤を覆うことが可能となる。
【００２９】
押さえ板３４は、中央に孔３４ａが形成された円環形状を有しており、その外径がフランジ３３ｂと同じである。また、孔３４ａの外径は、凹部３１ｂの外径とほぼ同じである。また、押さえ板３４には、孔３４ａの周囲であって３つの孔３３ｂ２に対向する３つの孔３４ｂが形成されている。フランジ３３ｂの上面に押さえ板３４を載置し、孔３４ｂを介してネジ３５を孔３３ｂ２にねじ込むことで、フランジ３３ｂとの間にフィルタ３２を挟んだ状態で押さえ板３４がフランジ３３ｂに固定される。こうして、現像剤を覆うフィルタ３２を取付部材３３に固定（挟持）することができる。
【００３０】
ユニット受け部４０は、秤量皿ユニット３０を受ける受け部４１と、受け部４１を上方に付勢する付勢部材４４と、付勢部材４４を介して受け部４１を支持する支持部４６とを有している。受け部４１は、図３（ａ）及び図４に示すように、底部４２ａを有する円筒部４２と、円柱部４３とを有している。円筒部４２は、円筒体３３ａの外径よりも若干大きな内径を有し、その底部４２ａで秤量皿ユニット３０を下方から受け、内周面で円筒体３３ａの外周側面を支持する。円柱部４３は、底部４２ａの下面に固定されている。底部４２ａには、孔４２ｂが形成されている。円柱部４３には、孔４２ｂと対向する位置に孔４３ａが形成されている。孔４３ａは、鉛直方向に関して中央近傍から下方にかけて拡径されている。これら孔４２ｂ，４３ａには、棒状部材４５が挿通されている。また、受け部４１に固定ピン４１ａが設けられており、秤量皿ユニット３０の水平方向の位置ズレを防止する。
【００３１】
付勢部材４４は、本実施形態においてはコイルバネからなるが、受け部４１を上方に付勢することが可能であれば、他の弾性部材から構成されていてもよい。付勢部材４４は、孔４３ａ内に配置され、内部に棒状部材４５が配置される。これにより、付勢部材４４の位置が安定する。
【００３２】
支持部４６は、図４に示すように、底部４９ａを有する下筒部４９と、上筒部４８と、上円筒部４８の内側に固定されたブッシュ４７とを有している。ブッシュ４７は、円柱部４３の外径と略同径の内径を有する、円筒形状に構成されている。下筒部４９は、内径が上筒部４８の内径よりも大きく形成されている。円柱部４３の下端には、抜け止め部材４３ｂが設けられている。この抜け止め部材４３ｂは、上筒部４８に固定されたブッシュ４７に円柱部４３を挿入した後、円柱部４３の下端に設けられる。その後、付勢部材４４を孔４３ａに挿入してから、上筒部４８を下筒部４９にネジで固定する。付勢部材４４は、抜け止め部材４３ｂがブッシュ４７の下端に当接する程度の付勢力が受け部４１に生じるように、構成されている。この状態において、受け部４１の下端（円柱部４３の下面）と底部４９ａとの間に空間が形成される。これにより、フィルタ３２にチューブ１１が接触し、フィルタ３２を介して秤量皿ユニット３０が下方に押圧されると、受け部４１が付勢部材４４の付勢力に抗して下方に移動する。付勢部材４４の付勢力は、チューブ１１とフィルタ３２とが接触しながら水平方向に相対移動する際に、フィルタ３２にトナーがほとんど融着せずトナーの帯電量に影響をほとんど与えない程度の摩擦熱がチューブ１１とフィルタ３２との間に生じる接触圧となるように、設定されている。こうして、チューブ１１とフィルタ３２との接触圧が適正な範囲内となるように、過剰な接触圧を吸収することが可能となる。なお、ユニット受け部４０は、ロボットユニット６Ｙに固定されており、秤量皿３１への現像剤の出し入れは、秤量皿ユニット３０をユニット受け部４０から取り外して行われる。
【００３３】
次に、電荷量測定装置１による、トナーの電荷量の測定方法について説明する。
【００３４】
まず、秤量皿３１に所定量の現像剤を収容し、フィルタホルダ３９（円筒体３３ａ）に秤量皿３１をねじ込む。これにより、現像剤を覆うようにフィルタ３２が秤量皿３１に取り付けられる（取付ステップ）。この後、図２に示すように、予めロボットユニット６Ｙに固定されたユニット受け部４０に、秤量皿ユニット３０を載置する。この後、スライドドア２ａを閉め、トナーの電荷量の測定動作を開始する。
【００３５】
次に、トナー電荷量の測定動作が開始されると、第２制御装置が、水平面内方向（フィルタ３２の面内方向）に関して、現像剤収容部材３（秤量皿３１）が例えば毎分２４０回の速度で略円形を描いて移動するように、第１制御装置を介して水平移動装置６を例えば３０秒間、駆動制御する（平坦化ステップ）。これにより、秤量皿３１に収容された現像剤を平坦化させることが可能となる。このような平坦化処理を実施していない場合では、現像剤が盛られた状態や秤量皿のなかで偏った状態などが混在することがある。現像剤の状態にばらつきがあると、吸引口１１ａから現像剤までの離隔距離にもばらつきが生じる。このため、現像剤に作用する吸引力が場所によって異なり、例えば、現像剤が盛られた場所では上方部分だけのトナーが吸引される虞があり、トナーの吸引量にばらつきが生じる。しかしながら、平坦化処理が実施されることで、吸引時の現像剤状態の条件がばらつきにくくなり、トナーの吸引量にもばらつきが生じにくくなる。この平坦化ステップの後に、第２制御装置が、測定装置５の図示しない電荷量測定用のコンデンサを放電させて、電荷量をゼロにリセットする。
【００３６】
次に、第２制御装置が、電荷量測定器１６の吸引ポンプの駆動を開始する（吸引開始ステップ）。次に、第２制御装置が、フィルタ３２と吸引口１１ａとが対向するように、第１制御装置を介して水平移動装置６を制御する。この後、ファラデーケージ１０を下降させて吸引口１１ａとフィルタ３２とが接触するように、第１制御装置を介して昇降装置７を制御する（接触ステップ）。これにより、フィルタ３２を介して吸引口１１ａからトナーの吸引が開始される。このように接触ステップを行う前に吸引開始ステップが実行されるため、吸引口１１ａからの吸い込み力が安定した状態で、トナーを吸引することができる。また、接触ステップにおいて、吸引口１１ａをフィルタ３２に接触させたときに、ユニット受け部４０が両者間の接触圧の変動を吸収するように、変位する。つまり、ファラデーケージ１０のチューブ１１とフィルタ３２との接触によって、秤量皿ユニット３０が下方に押圧されると、受け部４１が付勢部材４４の付勢力に抗して下方に移動する。これにより、チューブ１１とフィルタ３２との間の過剰な接触圧が、受け部４１の弾性的な変位によって吸収され、接触圧が適正な範囲内となる。
【００３７】
次に、第２制御装置が、水平面内方向に関して、現像剤収容部材３（秤量皿３１）が所定時間内において所定パターンで移動するように（吸引口１１ａがフィルタ３２の凹部３１ｂと対向する領域全体と接触するように）、第１制御装置を介して水平移動装置６を制御する（吸引ステップ）。例えば毎分１００回の速度で略二重の円形を描いて、吸引口１１ａがフィルタ３２の凹部３１ｂと対向する領域全体と均等に接触移動するように３０秒間移動制御する。これにより、ファラデーケージ１０の吸引口１１ａからフィルタ３２を挟んで現像剤が吸引される。このとき、吸引口１１ａには、フィルタ３２を通過したトナーのみが吸引される。また、このとき、平坦化処理によって凹部３１ｂ内に広がった現像剤のトナーを、効果的に吸引することが可能となる。また、チューブ１１とフィルタ３２との間の接触圧が適正な範囲内であるため、チューブ１１とフィルタ３２とが接触しながら水平方向に相対移動しても、フィルタ３２にトナーがほとんど融着せず、トナーの帯電量に影響をほとんど与えない。
【００３８】
次に、第２制御装置が、ファラデーケージ１０を上昇させて吸引口１１ａとフィルタ３２とが離隔するように、第１制御装置を介して昇降装置７を制御する（離隔ステップ）。この後、第２制御装置が、電荷量測定器１６の吸引ポンプの駆動を停止する（吸引停止ステップ）。これにより、吸引ステップ全般において、吸引口１１ａからの吸い込み力が安定した状態で、トナーを吸引することが可能となる。
【００３９】
次に、第２制御装置が、吸引されたトナーの電荷量を測定するように、電荷量測定器１６のクーロンメータを制御する（測定ステップ）。こうして、トナーの電荷量の測定が終了する。この後、スライドドア２ａを開けて、ファラデーケージ１０からフィルターカプセルを取り出し、トナーが捕獲されたフィルターカプセルの質量を測定する。この測定された質量から、トナーを捕獲する前に予め測定されたフィルターカプセルの質量を減じて、トナーの質量を算出する。そして、測定した電荷量をトナーの質量で除すと、トナーの帯電量を算出することができる。
【００４０】
以上のように、上述の電荷量測定装置１及び現像剤収容部材３によると、吸引口１１ａをフィルタ３２に接触させたときに、ユニット受け部４０によってフィルタ３２とともに秤量皿３１が下方に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、測定者間において、吸引口１１ａとフィルタ３２との接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、吸引口１１ａをフィルタ３２に沿って移動させながらトナーを吸引しても、吸引口１１ａとフィルタ３２との間の摩擦熱が小さくなり、トナーがフィルタ３２に融着しにくくなって、トナーの電荷量の測定精度を維持することが可能となる。さらに、フィルタ３２にトナーが融着しにくくなるため、フィルタ３２を頻繁に交換する必要がなくなる。加えて、摩擦熱が測定者毎に変化しにくくなるため、トナーの電荷量の測定精度を維持することが可能となる。
【００４１】
また、電荷量測定方法によると、接触ステップにおいて、吸引口１１ａをフィルタ３２に接触させたときに、ユニット受け部４０によってフィルタ３２とともに秤量皿３１が下方に変位し、両者間の接触圧の変動を吸収する。このため、吸引ステップにおいて、測定者間における吸引口１１ａとフィルタ３２との接触圧にばらつきが生じにくくなる。この結果、上述と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
ユニット受け部４０は、吸引口１１ａをフィルタ３２に接触させたときに、フィルタ３２とともに秤量皿３１を下方に変位させる。これにより、既存のフィルタ３２及び秤量皿３１を用いることが可能となる。
【００４３】
水平移動装置６を有していることで、吸引口１１ａとフィルタ３２とが接触した状態において、フィルタ３２の面内方向に関して、フィルタ３２をファラデーケージ１０に対して相対移動させても、両者間の接触圧が変動しにくくなる。また、昇降装置７を有していることで、鉛直方向に関して、ファラデーケージ１０とフィルタ３２との離接を容易に行うことが可能となる。
【００４４】
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、上述の実施形態においては、第１成分粒子としてトナーを採用し、第２成分粒子としてキャリアを採用したが、これら以外の２成分粒子の試料を採用してもよい。また、ファラデーケージ１０のチューブ１１が、鉛直方向に弾性的に変位する変位機構を設けてもよい。こうすれば、吸引口１１ａとフィルタ３２とが接触したときに、ユニット受け部４０によってフィルタ３２が、当該変位機構によってチューブ１１が鉛直方向に変位し、両者間の接触圧の変動が吸収される。これにおいても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この変位機構を採用する場合は、ユニット受け部４０を設けなくてもよい。これにおいても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、上述の実施形態においては、水平移動装置６及び昇降装置７を各制御装置によって、自動制御していたが、手動で操作してもよいし、これら装置６，７を設けなくてもよい。つまり、測定者が、ファラデーケージ１０を手に持って、吸引口１１ａをフィルタ３２に接触させながらトナーを吸引してもよい。この場合でも、ユニット受け部４０が接触圧の変動を吸収するため、上述と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、上述の実施形態における電荷量測定方法において、第１成分粒子としてトナーより微細な例えばミクロンオーダーの粒子の帯電量を測定する場合には、外部ノイズの影響をより少なくするために、接触ステップの後に、測定装置の電荷量のゼロリセットステップ及び吸引開始ステップを行うと共に、離隔ステップの前に吸引停止ステップを実行するのが好ましい。
【符号の説明】
【００４７】
１  電荷量測定装置
３  現像剤収容部材（試料収容部材）
５  測定装置（吸引装置）
６  水平移動装置（第１移動機構）
７  昇降装置（第２移動機構）
１０  ファラデーケージ（吸引部材）
３１  秤量皿（試料皿）
３２  フィルタ（メッシュフィルタ）
４０  ユニット受け部（変位機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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