(57)【要約】【課題】操作者が持っている静電気などの電気的ノイズによる影響を低減し、粉体電荷量測定をより正確に行うことができる粉体電荷量測定装置を提供する。【解決手段】ステップＳ４において、筐体のスイッチまたはフットスイッチから、スイッチが押下されたことを示す電気信号を受信したか否かが判断される。受信したと判断された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、エレクトロメータが初期化されるように制御される。その後、ステップＳ８において、外部の粉体がファラデーケージ内に収納されるようにポンプが制御される。【選択図】図４
2011185771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納容器と、
粉体を搬送するための搬送手段と、
前記搬送手段の動作に応答して前記収納容器内に収納された粉体の電荷量を測定する測定手段と、
指示手段と、
前記指示手段の指示操作に応答して、前記測定手段を初期化する初期化手段と、
前記初期化手段の動作後に前記搬送手段を起動制御する制御手段と
を備えてなることを特徴とする粉体電荷量測定装置。
【請求項２】
収納容器と、
粉体を搬送するための搬送手段と、
前記搬送手段の動作に応答して、前記収納容器内に収納された粉体の電荷量を測定する測定手段と、
少なくとも一つの外部操作指示手段と、
前記外部操作指示手段の操作状態を記憶する状態記憶手段と、
前記状態記憶手段の第一の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第１の指示と判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段の判断結果に応答して、前記測定手段を初期化する初期化手段と、
前記初期化手段の動作後に前記吸引手段を起動制御する制御手段と、
前記状態記憶手段の第二の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第２の指示と判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段の判断結果に応答して、前記搬送手段を停止制御する制御手段と、
を備えてなることを特徴とする粉体電荷量測定装置。
【請求項３】
前記指示手段は、前記電荷量を測定する測定手段を備えた筐体と離隔して設けられたスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の粉体電荷量測定装置。
【請求項４】
前記外部操作指示手段は前記電荷量を測定する測定手段を備えた筐体と離隔して設けられたスイッチであることを特徴とする請求項２に記載の粉体電荷量測定装置。
【請求項５】
前記搬送手段を停止制御する制御手段は、前記搬送手段による粉体の吸引が開始されてから所定時間後に、当該粉体の搬送を停止するように制御する手段を有することを特徴とする請求項２又は４に記載の粉体電荷量測定装置。
【請求項６】
前記測定手段により測定された電荷量が飽和状態であるか否かを判定する判定手段とをさらに備えており、
前記搬送手段を停止制御する制御手段は、前記測定手段によって測定された電荷量が飽和状態であると前記判定手段が判定したとき、当該粉体の搬送を停止するように制御する手段を有することを特徴とする請求項２、４又は５に記載の粉体電荷量測定装置。
【請求項７】
収納容器、粉体を搬送するための搬送手段、前記搬送手段の動作に応答して前記収納容器内に収納された粉体の電荷量を測定する測定手段及び外部操作指示手段と共に用いられることによって粉体電荷量測定装置を構成するコンピュータに使用されるプログラムであって、
前記外部操作指示手段の操作状態を記憶する状態記憶手段と、
前記状態記憶手段の第一の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第１の指示と判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段の判断結果に応答して、前記測定手段を初期化する初期化手段と、
前記初期化手段の動作後に前記吸引手段を起動制御する制御手段と、
前記状態記憶手段の第二の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第２の指示と判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段の判断結果に応答して、前記搬送手段を停止制御する制御手段として前記コンピュータを機能させるための粉体電荷量測定装置の制御プログラム。
【請求項８】
収納容器、粉体を搬送するための搬送手段、前記搬送手段に応答して前記収納容器内に収納された粉体の電荷量を測定する測定手段及び外部操作指示手段と共に用いられることによって粉体電荷量測定装置を構成するコンピュータに使用されるプログラムを記録した記録媒体であって、
前記外部操作指示手段の操作状態を記憶する状態記憶手段と、
前記状態記憶手段の第一の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第１の指示と判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段の判断結果に応答して、前記測定手段を初期化する初期化手段と、
前記初期化手段の動作後に前記吸引手段を起動制御する制御手段と、
前記状態記憶手段の第二の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第２の指示と判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段の判断結果に応答して、前記搬送手段を停止制御する制御手段として前記コンピュータを機能させるための粉体電荷量測定装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納容器に収納された粉体の電荷量を測定する粉体電荷量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、トナー及びキャリアが入った現像剤容器内のトナーを、吸引手段によって吸引し、それによって現像剤容器内に残ったキャリアに発生した電荷量を電荷量測定手段によって測定することによってトナーの電荷量を測定する技術が開示されている。現像剤容器の開口部には、トナーを通しキャリアを通さない大きさの孔径を持つメッシュが設けられており、このメッシュを通して現像剤容器内のトナーのみが吸引手段によって吸引される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５６７４６３号（再表ＷＯ９７／０３６１７４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の文献においては、さらに、導電性を有する現像剤容器に操作者が触れた場合、測定すべき電荷を逃がしてしまうことがあるため、現像剤容器の開口部付近には絶縁性の保護カバーが設けられている。このような操作者の挙動による測定結果への影響は考慮されている。しかし、測定すべき電荷量が、特に測定限界に近い場合、トナーの電荷量測定開始を指示するために操作者がスイッチを押すことによって操作者が持っている静電気などに起因する電気的ノイズが電荷量測定器に影響することが新たな課題として見出された。
【０００５】
本発明の目的は、操作者が持っている静電気などの電気的ノイズによる影響を低減し、粉体電荷量測定をより正確に行うことができる粉体電荷量測定装置を提供すると共に前記測定装置の制御プログラム、及び、前記測定装置の制御プログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の粉体電荷量測定装置は、収納容器と、粉体を搬送するための搬送手段と、前記搬送手段の動作に応答して前記収納容器内に収納された粉体の電荷量を測定する測定手段と、指示手段と、前記指示手段の指示操作に応答して、前記測定手段を初期化する初期化手段と、前記初期化手段の動作後に前記搬送手段を起動制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
上記の構成によると、操作者が指示手段を押すことによって、操作者が有していた静電気や操作者が動くことにより発生する電磁波などが電気的ノイズとなり測定手段に影響し測定値に誤差を与える要因となるとしても、指示手段の操作後に、まず測定手段が初期化されて前記要因が排除され、その後に搬送手段が起動制御される。よって、電荷量測定を正確に行うことができる。
【０００８】
また、本発明の粉体電荷量測定装置は、収納容器と、粉体を搬送するための搬送手段と、前記搬送手段の動作に応答して、前記収納容器内に収納された粉体の電荷量を測定する測定手段と、少なくとも一つの外部操作指示手段と、前記外部操作指示手段の操作状態を記憶する状態記憶手段と、前記状態記憶手段の第一の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第１の指示と判断する第１の判断手段と、前記第１の判断手段の判断結果に応答して、前記測定手段を初期化する初期化手段と、前記初期化手段の動作後に前記吸引手段を起動制御する制御手段と、前記状態記憶手段の第二の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第２の指示と判断する第２の判断手段と、前記第２の判断手段の判断結果に応答して、前記搬送手段を停止制御する制御手段とを備えている。
【０００９】
上記の構成によると、測定者が外部操作指示手段を押すことによって、操作者が有していた静電気や操作者が動くことにより発生する電磁波などが電気的ノイズとなり測定手段に影響し測定値に誤差を与える要因となるとしても、外部操作指示手段の操作後に、まず測定手段が初期化されて前記要因が排除され、その後に搬送手段が起動制御される。よって、電荷量測定を正確に行うことができる。さらに、状態記憶手段の第二の記憶状態に基づき前記外部操作指示手段からの指示を第２の指示と判断する第２の判断手段と、前記第２の判断手段の判断結果に応答して、前記搬送手段を停止制御する制御手段とを備えているため、測定手段に対して、電気的ノイズをより与えにくい外部操作指示手段を選んで電荷量測定終了指示を行なうことが出来る。
【００１０】
また、本発明に係る粉体電荷量測定装置の制御プログラムは、コンピュータを上記のような粉体電荷量測定装置の一部として初期化手段、搬送手段を起動制御する制御手段及び搬送手段を停止制御する制御手段として機能させることが可能なプログラムであり、上述したのと夫々同様の作用効果を奏する。なお、本発明に係る粉体電荷量測定装置の制御プログラムは、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＭＯなどのリムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。
【００１１】
また、本発明に係る記録媒体は、上記のような粉体電荷量測定装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であり、上述したのと夫々同様の作用効果を奏する。
【００１２】
前記指示手段は、前記測定手段と離隔したスイッチを備えていることが好ましい。前記外部操作指示手段は、前記測定手段と離隔したスイッチであることが好ましい。これらによると、操作者は、測定機器と離隔したスイッチによって第２の指示を行うことができる。よって、操作者が第２の指示のために測定手段を格納している筐体に接触する必要がないため、測定終了間際の電荷量測定に測定者が有している電気的ノイズの測定手段に与える影響を低減することができる。従って、電荷量測定をより正確に行うことができる。
【００１３】
前記搬送手段を停止制御する制御手段は、前記搬送手段による粉体の搬送が開始されてから所定時間後に、当該粉体の搬送を停止するように制御することが好ましい。これによると、粉体の搬送が開始されてから所定時間後に、粉体の搬送が自動的に停止するため、操作者が粉体の搬送停止指示をする必要がない。従って、測定手段を格納している筐体に接触する可能性を低減することができ、測定者が有している電気的ノイズの測定手段に与える影響を低減することができる。その結果、電荷量測定をより正確に行うことができる。また、煩雑な作業も不要になる。
【００１４】
粉体電荷量測定装置は、測定された電荷量が飽和状態であるか否かを判断する判定手段をさらに備えており、前記搬送手段を停止制御する制御手段は、前記測定機器によって測定された電荷量が飽和状態であると前記判定手段が判定したとき、当該粉体の搬送を停止するように制御することが好ましい。
【００１５】
上記構成によると、測定された電荷量が飽和状態であると判定されたとき、粉体の搬送が自動的に停止するため、操作者が粉体の搬送停止指示をする必要がない。従って、測定手段を格納している筐体に接触する可能性を低減することができ、測定者が有している電気的ノイズの測定手段に与える影響を低減することができる。その結果、電荷量測定をより正確に行うことができる。また、煩雑な作業も不要になる。
【発明の効果】
【００１６】
操作者が外部操作指示手段、例えばスイッチを押すことによって、操作者が有していた静電気や操作者が動くことにより発生する電磁波などが電気的ノイズとなり、測定手段に影響し測定値に誤差を与える要因となるとしても、外部操作指示手段の操作後に、まず測定手段が初期化されて、前記要因が排除され、その後に搬送手段が起動制御される。即ち、電荷量を測定する測定手段、例えばエレクトロメータが初期化された後に、外部の粉体が収納容器、例えばファラデーケージ内に搬送される。よって、電荷量測定をより正確に行うことができる。
【００１７】
さらに操作者が電荷量を測定する測定手段を格納している筐体に接触しなくとも、測定手段と離隔した外部操作指示手段、例えばリモートスイッチを押すことにより粉体の搬送を停止することができ、操作者が有していた静電気や操作者が動くことにより発生する電磁波などの電気的ノイズが測定手段に影響する可能性を低減する。さらにある定められた状態になれば、粉体の搬送を停止するように制御するため、エレクトロメータに代表される測定手段を格納している筐体に接触する必要がなくなり、電気的ノイズが電荷量測定器に影響する可能性が低減する。以上より、測定終了間際の電荷量測定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る粉体電荷量測定装置の全体図である。
【図２】図１に示す粉体電荷量測定装置のファラデーケージの模式図であって、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図である。
【図３】図１に示す粉体電荷量測定装置の機能ブロック図である。
【図４】図１に示す粉体電荷量測定装置を用いてファラデーケージ内に吸引した粉体の１グラム当たりの電荷量を求めるまでの処理を示したフローチャートである。
【図５】図４に示したフローチャートの概念図である。
【図６】飽和状態判断処理を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る粉体電荷量測定装置の全体図である。
【図８】図７に示した粉体電荷量測定装置のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略記）の画面を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１に示すように、粉体電荷量測定装置２０は、電源部（図示せず）、ポンプ２７（マスフローコントローラ７３、弁７４及び制御ボード（図示せず）を含む）及びエレクトロメータ２８を内蔵した筐体１７、この筐体１７に接続コード１８aによって接続されたフットスイッチ１８、筐体１７内のポンプ２７と吸引管２５によって接続されたファラデーケージ１ファラデーケージ１と筐体１７内のエレクトロメータ２８とを電気的に接続する同軸ケーブル２９を備えるとともに、ＰＣ１２及び電子天秤１９を備えている。
【００２１】
筐体１７は、ポンプ２７、マスフローコントローラ７３、弁７４、及び、エレクトロメータ２８を内部に有していると共に（図１の破線）、操作面にスイッチ３０を備えている。ポンプ２７は、筐体１７の操作面に設けられた取り付け口２７ａを介して筐体１７内に吸引管２５が差し込まれることによって、ファラデーケージ１と接続される。そして、ポンプ２７は、吸引管２５を介して外部の粉体をファラデーケージ１内に吸引することが可能となる。
【００２２】
筐体１７の操作面に設けられた取り付け口２７ａの内側には、弁７４が備えられている。弁７４は、吸引管２５が取り付け口２７ａに取り付けられているときには取り付け口２７ａを開放し、外されているときには取り付け口２７ａを閉鎖するような構造を有する。マスフローコントローラ７３は弁７４とポンプ２７との間に取り付けられており、取り付け口２７ａを介してファラデーケージ１から吸引される空気の流量を測定し制御することが可能である。本実施形態においては、吸引流量はおよそ１〜２０ ｌ／ｍｉｎに設定でき、０．１ ｌ／ｍｉｎ間隔で調整可能である。
【００２３】
筐体１７内のエレクトロメータ２８、マスフローコントローラ７３、スイッチ３０及びポンプ２７、ＰＣ１２、フットスイッチ１８、ファラデーケージ１、後述するインディケータ３０ａ並びに、電子天秤１９の間には互いに、電荷量や重量測定値並びに電気信号を通信するためのケーブルが設けられている。
【００２４】
ファラデーケージ１は、収納容器の代表例である。粉体の電荷量を測定する際に使用される収納容器は、通常ファラデーケージであるが、粉体を閉じ込めることができ、外壁全体及び内壁全体が金属やグラファイトなどの導電性物質で覆われているものならば何でも良い。以下、特に断らない限り、収納容器はファラデーケージと記載し、代表する。エレクトロメータ２８は、電荷量を測定する測定手段の代表例である。電荷量を測定する際、エレクトロメータを使用する場合が多いが、収納容器に蓄えられた電荷と同量の電荷を、コンデンサに蓄え、その電荷量または、コンデンサ間の電圧を測定できる装置であればどのようなものを使用してもかまわない。また、上記の他の方法により収納容器に蓄えられた電荷を測定する装置であってもかまわない。以下、特に断らない限り、電荷量を測定する測定手段はエレクトロメータと記載し、代表する。ポンプ２７は、搬送手段の代表例である。ポンプとして、油回転ポンプを選択する場合が多いが、クライオポンプ、油拡散ポンプ、ターボ分子ポンプなどでもかまわない。さらに上記複数種類のポンプを適宜組み合わせた系でもかまわない。さらに本実施例では、ポンプを用いて粉体を吸引することにより、粉体を搬送してファラデーケージ内に収納しているが、負圧吸引、ブローオフやその他粉体を搬送する手段を行うものであればポンプに限らず、どのようなものでもかまわない。以下、搬送手段は、特に断らない限り、ポンプと記載する。また電子天秤１９は、粉体の重量を測定するために使用する装置であるが、重量を測定できるものであればどのようなものでもかまわない。
【００２５】
エレクトロメータ２８は、筐体１７の操作面に設けられた端子２８ａに差し込まれた同軸ケーブル２９を介してファラデーケージ１内の粉体の電荷量を測定することが可能である。
【００２６】
ＰＣ１２は、画面１２ａ及び制御部６０を有している。制御部６０は、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Member）などの複数のハードウェアから構成されている。ＲＯＭには、制御部６０の動作を制御する制御プログラムなどが格納されている。そして、その制御プログラムと制御部６０のハードウェアとが協働することによって、制御部６０内には、図３に示すように、初期化部６２、吸引時間導出部６５、流量異常検知部６６、電荷量測定値取得部６７、判断部６８、判定部７１、重量測定制御部６９、インディケータ制御部７５、吸引制御部６３、及び、１グラム当たりの電荷量導出部６４が構築されている。なお、ＲＯＭに記憶されたのと同様の制御プログラムを、例えばＣＤ−ＲＯＭやＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）などのメディアに格納することも可能である。また、ＰＣ１２は、キーボード及びマウスなどを備えていてもよい。
【００２７】
スイッチ３０は、筐体１７の操作面に設けられており、表面の凸部材を押下することにより操作可能である。後述する判断部６８の状態記憶部６８Ｓは、ポンプが能動状態（オン）であるか、否能動状態（オフ）であるかを記憶するものである。本実施形態においては、オンであることを“状態記憶変数Ｓ＝１”で、オフであることを“状態記憶変数Ｓ＝０”で表す。スイッチ３０が押下されると、スイッチ３０から判断部６８に電気信号が届き、状態記憶部６８Ｓに記憶された値が変更される。即ち、状態記憶変数Ｓ-＝０つまりオフであったとき、スイッチ３０から判断部６８に電気信号が届くと、状態記憶変数Ｓ＝１つまりオンに変更される。また、状態記憶変数Ｓ＝１つまりオンであったとき、スイッチ３０から判断部６８に電気信号が届くと、Ｓ＝０つまりオフに変更される。
【００２８】
なお、操作者は、筐体１７のスイッチ３０の代わりにフットスイッチ１８を用いても良い。フットスイッチ１８は、接続コード１８ａを介して筐体１７に接続されており、ＰＣ１２と電気的に接続されている。フットスイッチ１８は、本実施形態においてはペダル式のものであり、スイッチ３０と同様に、表面の凸部材が押下される毎に状態記憶変数Ｓの値が変更される。即ち、フットスイッチ１８は、スイッチ３０と実質的に同じ役割を有しており、互いに独立に状態記憶部６８Ｓに働きかけることができる。即ち、フットスイッチ１８及びスイッチ３０の一方を押下すると、状態記憶変数Ｓの値が切り替わる。
【００２９】
筐体１７のスイッチ３０及びフットスイッチ１８は、外部操作指示手段の代表例である。また、指示手段は、スイッチ３０または／及びフットスイッチ１８に加えて状態記憶部６８Ｓを含んでもよいし、状態記憶部６８Ｓを含まず、スイッチ３０または／及びフットスイッチ１８のみで構成されていても良い。
【００３０】
後述するように、状態記憶部６８Ｓに記憶された状態をオンからオフまたはオフからオンに切り替えることは、後述の第１の指示または第２の指示を行うことをそれぞれ意味する。よって、操作者は、スイッチ３０またはフットスイッチ１８を押下することによって、第１の指示及び第２の指示を行うことができる。なお、本実施形態においては、エレクトロメータ２８は、このような指示に関らずファラデーケージ１内の電荷量を常に測定しており、本実施形態における粉体の電荷量の測定とは、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量を電荷量測定値取得部６７によって取得することを意味する。しかしながら、粉体の電荷量の測定という概念はこれに限られず、ファラデーケージ１内の粉体の電荷量の測定値を得ること全てを含んでもよい。例えば、エレクトロメータ２８によるファラデーケージ１内の電荷量測定後、測定された電荷量を電荷量測定値取得部６７によって取得するという意味であってもよい。
【００３１】
また、スイッチ３０は、スイッチ３０と一体化されたインディケータ３０ａを有しており、ＬＥＤ、ＥＬまたは白熱電灯などによって点灯することが可能である。具体的には、インディケータ３０ａは、状態記憶変数Ｓに記憶された状態がオンであるときに点灯し、オフであるときに消灯する。なお、スイッチ３０とインディケータ３０ａとは一体化されてなくてもよく、例えば、筐体１７の操作面においてスイッチ３０とインディケータ３０ａとが別々に設けられていてもよい。
【００３２】
電子天秤１９は、物体の重量を測定することが可能である。例えば、粉体の重量測定が可能である。
【００３３】
次に、図２を参照してファラデーケージ１について詳しく説明する。なお、図２は、第１のハウジング部材２と第２のハウジング部材３とを分離させたときの模式図である。ファラデーケージ１は、ファラデーケージ本体５０と、ファラデーケージ本体５０内に収納され、ファラデーケージ本体５０に対して着脱可能なフィルタカートリッジ４と、フィルタユニット５とを有している。
【００３４】
ファラデーケージ本体５０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が組み付けられたときに形成された空間に収容されている。また、ファラデーケージ本体５０には、ポンプ２７に繋がった吸引管２５をファラデーケージ本体５０に接続する接続部材７０が設けられている。
【００３５】
フィルタユニット５は、吸引管２５の途中部位に設けられている。このため、ファラデーケージ１は、ポンプ２７が能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２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帯電した粉体を吸引する。この吸引によって、外部からファラデーケージ本体５０に吸い込まれた気体は、接続部材７０の孔７０ａ、吸引管２５及びフィルタユニット５を通ってポンプ２７に流れる。すなわち、接続部材７０、吸引管２５及び吸引管２５の途中部位に設けられたフィルタユニット５は、気体の排出経路の一部を構成している。
【００３６】
第１のハウジング部材２は、アルミニウム合金からなる外側第１カバー２１と、第１ホルダ（絶縁体）２２と、ステンレス鋼からなる内側第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は、アルミニウムから構成されていてもよいし、他の金属、前記金属からなる合金、さらには導電材料であればなんでもよい。また、内側第１ケース２３は、ステンレス鋼以外の導電材料から構成されていてもよい。円筒状の第１ホルダ（絶縁体）２２は、絶縁性を有するものであればなんでもよい。
【００３７】
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。
【００３８】
第２のハウジング部材３は、外側第１カバー２１を部分的に覆うようなアルミニウム合金からなる外側第２カバー５１と、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内側第２ケース５３と、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が第２ホルダ５２によって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は、外側第１カバー２１と同様に、アルミニウムから構成されていてもよいし、他の金属、前記金属からなる合金、さらには導電材料であればなんでもよい。また、内側第２ケース５３は、ステンレス鋼以外の導電材料から構成されていてもよい。第２ホルダ（絶縁体）５２は、絶縁性を有するものであればなんでもよい。
【００３９】
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。また、環状フランジ６１には、エレクトロメータ２８に接続された同軸ケーブル２９を通す孔が形成されており、同軸ケーブル２９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。つまり、外側第２カバー５１は、接地されている。
【００４０】
フィルタユニット５は、接続部材７０及び吸引管２５を介してファラデーケージ本体５０の外部に設けられている。フィルタユニット５は、円筒状の樹脂ケース７と、樹脂ケース７内に収納されたフィルタ部材８とを有している。樹脂ケース７は、透明な円筒状の本体部７ａと、吸引管２５を本体部７ａの両端に接続する接続部７ｂとを有している。接続部７ｂは、吸引管２５を着脱自在なワンタッチ式に構成されている。これにより、フィルタユニット５の吸引管２５に対する着脱が容易になる。
【００４１】
フィルタ部材８は、本体部７ａ内に収納されている。このようにフィルタ部材８が、その全体が透光領域となる本体部７ａに収納されていることで、フィルタユニット５で粉体を捕集したか否かが一目で分かる。そのため、フィルタ８３（後述する）の破損あるいは装着忘れを確認することができる。また、フィルタ部材８は中空糸膜フィルタであり、フィルタカートリッジ４内に収納されたフィルタ８３よりもその濾過精度が高いものが設けられている。すなわち、例えばフィルタ８３として粒子保持能が１．０μｍあるいは０．７μｍの濾紙を用いている場合、フィルタ部材８として、濾過精度０．０１μｍの中空糸膜フィルタが設けられる。
【００４２】
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。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。
【００４３】
ハウジング８１は、その先端部が、孔３１ａ内に挿通した内側第１ケース２３内に挿入されており、その先端部において開口８１ａを有する。また、ハウジング８２は、ハウジング８１と嵌合しない方の先端部が、孔６１ａ内に挿通した内側第２ケース５３内に挿入されており、その先端部において開口８２ａを有する。よって、ポンプ２７が駆動することによって、外部から開口８１ａを介してハウジング８１及びハウジング８２へと、そして開口８２ａ及び接続部材７０の孔７０ａを介して吸引管２５へと気体が吸い込まれ、これによって、外部からフィルタカートリッジ４内に粉体を吸引することが可能である。このとき、吸い込んだ粉体はフィルタ８３に捕獲されるため、フィルタカートリッジ４内に収納される。よって、ファラデーケージ本体５０からフィルタカートリッジ４を取り外し、電子天秤１９によって粉体吸引前後のフィルタカートリッジ４の重量を測定することによって、フィルタカートリッジ４内に収容された粉体の総重量を求めることができる。
【００４４】
また、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の容器は、導電性材料が添加された合成樹脂からなっており、その重量は約２〜３ｇ程度である。
【００４５】
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。本実施形態のようにハウジング８１，８２は、導電性を有していることが好ましいが、導電性を有していなくてもかまわない。例えば、ポリプロピレン樹脂のみ、あるいはスチレン系樹脂のみなどから構成されていてもかまわない。
【００４６】
次に、図３を参照して制御部６０について詳しく説明する。
【００４７】
初期化部６２（初期化手段）は、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８が押下され、当該指示が第１の指示であると第１の判断部６８ａが判断すると、エレクトロメータ２８によって測定される粉体の電荷量の測定値が初期化、すなわち測定値がゼロにリセットされるようにエレクトロメータ２８を制御する。
【００４８】
吸引時間導出部６５は、ポンプ２７による粉体の吸引時間、即ち、ポンプ２７による粉体の吸引が開始されてからの経過時間を導出する。
【００４９】
流量異常検知部６６は、ファラデーケージ１からポンプ２７の間の空気の流量値になんらかの異常があることを検知する。具体的には、流量異常検知部６６は、マスフローコントローラ７３が測定したファラデーケージ１から吸引される空気の流量値を参照し、流量が第１の所定量未満である状態をある時間（例えば１０秒間）継続するときに、吸引管２５、ポンプ２７または取り付け口２７ａなどになんらかの異常が発生したと検知する。何らかの異常とは、例えば、吸引管２５とポンプ２７との接続が絶たれた場合やポンプの出力が低下した場合があげられる。例えば、吸引管２５とポンプ２７との接続が絶たれた場合における流量異常の検知は、吸引管２５とポンプ２７との接続が絶たれると、弁７４が取り付け口２７ａを閉鎖するため、マスフローコントローラ７３によって測定される流量がゼロになると考えられることに基づいている。なお、第１の所定量は、適宜設定可能である。
【００５０】
また、流量異常の検知の方法は、上述の方法に限られない。例えば、設定されたポンプ２７の吸引圧力によって生じるはずの空気の流量と実際に測定された流量との差が、ある所定量以上であるか否かを判断し、ある所定量以上である場合に、異常と判断してもよい。
【００５１】
電荷量測定値取得部６７は、取得値記憶部６７ａを備えており、ポンプ２７による粉体の搬送が開始されてから一定時間毎に、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量を取得し、取得値記憶部６７ａ内に格納する。具体的には、吸引時間導出部６５によって導出された吸引時間が第１の所定時間の整数倍に達する毎に、測定された電荷量の取得及び格納が行われる。なお、本実施形態において、第１の所定時間は１秒としているが、第１の所定時間はこれに限られない。また、本実施形態において、電荷量測定値取得部６７は、ポンプ２７による粉体の吸引が停止された後の最初の電荷量取得を最後に電荷量の取得を終了する。しかしながら、電荷量の取得終了タイミングはこれに限られない。
【００５２】
判断部６８は、状態記憶部６８Ｓ（状態記憶手段）、第１の判断部６８ａ（第１の判断手段）、及び、第２の判断部６８ｂ（第２の判断手段）を有する。第１の判断部６８ａは、状態記憶変数Ｓ＝０であった場合に、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８から、スイッチが押下されたことを示す電気信号を受信すると、スイッチによる当該指示が第１の指示であると判断し、状態記憶変数Ｓに記憶された値を切り替える。また、第２の判断部６８ｂは、状態記憶変数Ｓ＝１であった場合に、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８から、スイッチが押下されたことを示す電気信号を受信すると、スイッチによる当該指示が第２の指示であると判断し、状態記憶変数Ｓに記憶された値を切り替える。なお、第２の判断部６８ｂは、状態記憶変数Ｓ＝１であった場合に、前記電気信号を受信すると、一番最近に取得された電荷量の値を、例えばエレクトロメータ２８の電荷量表示部分に、表示し続けるようにしても良い。
【００５３】
判定部７１（判定手段）は、フラグＰ、及び、飽和状態判定部７１ａを有する。飽和状態判定部７１ａは、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量が飽和状態であるか否かを判定し、飽和状態であると判定した場合にフラグＰを１に設定する。本実施形態において、飽和状態判定部７１ａは、取得値記憶部６７ａを参照し、ポンプ２７による粉体の吸収が開始されてから電荷量測定値取得部６７によって、最近取得された過去Ｎ個の電荷量の最大量と最小量との差の絶対値が第２の所定量以下であるか否かを判定する。なお、Ｎとは１以上の整数である。また、第２の所定量とは、電荷量の測定誤差と認められる最大値であって、適宜設定可能である。
【００５４】
インディケータ制御部７５は、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８が押下され、当該指示が第１の指示であると第１の判断部６８ａが判断すると、インディケータ３０ａが点灯するように制御する。また、インディケータ制御部７５は、吸引制御部６３によってポンプ２７による粉体の吸引を停止すると、インディケータ３０ａが消灯するように制御する。ただし、インディケータ３０ａを消灯するタイミングはこれに限られない。例えば、ポンプ２７による粉体の吸引を停止する直前にインディケータ３０ａが消灯してもよい。
【００５５】
吸引制御部６３は、初期化部６２による電荷量の測定値の初期化、すなわち測定値がゼロにリセットされるようにエレクトロメータ２８を制御した後、外部の粉体がファラデーケージ１内に吸引されるようにポンプ２７を制御する。これにより、ポンプ２７による吸引が開始される。また、吸引制御部６３は、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８が押下され、当該指示が第２の指示であると第２の判断部６８ａが判断すると、粉体の吸引を停止するようにポンプ２７を制御する。また、吸引制御部６３は、吸引時間導出部６５によって導出された吸引時間が第２の所定時間に達したときに、粉体の吸引を停止するようにポンプ２７を制御する。なお、第２の所定時間は第１の所定時間よりも長い。
【００５６】
また、吸引制御部６３は、ポンプ２７による粉体の吸引が行われている際に、流量異常検知部６６によってファラデーケージ１からポンプ２７の間の空気の流量値になんらかの異常があることが検知されたとき、粉体の吸引を停止するようにポンプ２７を制御する。また、吸引制御部６３は、判定部７１によってフラグＰが１に設定された場合に、粉体の吸引を停止するようにポンプ２７を制御する。
【００５７】
重量測定制御部６９は、測定値記憶部６９ａを備えている。重量測定制御部６９は、電子天秤１９によってフィルタカートリッジ４の重量が測定されると、測定された重量を測定値記憶部６９ａ内に格納する。重量測定制御部６９は、電荷量測定値取得部６７によって粉体全体の電荷量の測定値取得が行われた後、電子天秤１９によってフィルタカートリッジ４の重量が測定されると、測定された重量を測定値記憶部６９ａ内に格納した後、測定値記憶部６９ａを参照し、最近測定された２つの重量の差を粉体の総重量として導出する。よって、粉体の吸引を行う前後にフィルタカートリッジ４を電子天秤１９にのせることによって、フィルタカートリッジ４内に吸引された粉体の総重量を求めることができる。なお、決定された粉体の総重量をＰＣ１２の画面１２ａ上に表示するようにしてもよい。
【００５８】
上述したように、ポンプ２７による粉体の吸引が開始されてから一定時間毎に、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量が取得され、取得値記憶部６７ａ内に格納される。
【００５９】
１グラム当たりの電荷量導出部６４は、取得値記憶部６７ａに記憶された粉体全体の電荷量のうち、一番最近取得された電荷量を、重量測定制御部６９によって導出された粉体の総重量で割ることによって、粉体の1グラム当たりの電荷量を導出する。そして、１グラム当たりの電荷量導出部６４は、導出された粉体の1グラム当たりの電荷量をＰＣ１２の画面１２ａ上に表示する。粉体の吸引が開始されてから直後は、粉体の一部しか吸引しておらず、測定されるべき電荷量の一部のみが、エレクトロメータ２８によって測定される。このため、１グラム当たりの電荷量の導出には、一番最近取得された電荷量を用いる。
【００６０】
なお、一番最近の電荷量ではなく、最近取得された電荷量の過去Ｎ個の中から、一番真値に近いと思われる値を選択し、前記の値を前記粉体の総重量で割ることによって、粉体の１グラム当たりの電荷量を導出してもよい。さらに、取得値記憶部６７ａに記憶された粉体全体の電荷量のうち、最近取得された過去Ｎ個の電荷量の平均値を前記粉体の総重量で割ることによって、粉体の１グラム当たりの電荷量を導出してもよい。
【００６１】
続いて、粉体電荷量測定装置２０を用いて粉体を吸引し、吸引した粉体の１グラム当たりの電荷量を求めるまでの単体電荷量測定処理について図４のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６２】
まず、ステップＳ１において、電子天秤１９によってフィルタカートリッジ４の重量が測定されたか否かを制御部６０が判断する。なお、このとき、ＰＣ１２の画面１２ａ上に「フィルタカートリッジの重量を測定して下さい。」などの重量測定を促す表示を行ってもよい。重量が測定されたと判断された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２において、重量測定制御部６９が、フィルタカートリッジ４の重量を測定値記憶部６９ａ内に格納する。そして、ステップＳ３に進む。また、重量が測定されていないと判断された場合（Ｓ１：ＮＯ）、再びステップＳ１に戻る。
【００６３】
ステップＳ３において、ポンプの状態を表す状態記憶変数Ｓ＝０とする。上述したように、状態記憶部６８Ｓは、ポンプが能動状態（オン）であるか、否能動状態（オフ）であるかを記憶するものである。Ｓ＝０のとき、ポンプの状態はオフ（ポンプは否能動状態）、Ｓ＝１のときは、オン（ポンプは能動状態）である。その後、ステップＳ４に進む。
【００６４】
このように、本実施形態においては、粉体吸引前に毎回、フィルタカートリッジ４単体の重量を電子天秤１９によって測定する構成としているが、一度測定したフィルタカートリッジ４単体の重量を記憶しておくことによって、粉体吸引前のフィルタカートリッジ４単体の重量の測定を省いてもよい。また、フィルタカートリッジ４単体の重量が予め分かっている場合、ＰＣ１２のキーボードなどによって重量を入力するようにしてもよい。
【００６５】
ステップＳ４において、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８から、スイッチが押下されたことを示す電気信号を受信したか否かを制御部６０が判断する。受信していないと判断された場合（Ｓ４：ＮＯ）、再びステップＳ４に戻る。受信したと判断された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、第１の判断部６８ａが、状態記憶変数Ｓ＝０であるので、スイッチによる当該指示が第１の指示であると判断し、状態記憶変数Ｓ＝１に切り替える。本実施形態においては、第１の指示とは、測定の開始指示を意味する。同様に、第２の指示とは、測定の終了指示を意味する。
【００６６】
その後、ステップＳ６において、インディケータ制御部７５が、インディケータ３０ａが点灯するように制御する。上述したように、本実施形態においては、スイッチ３０とインディケータ３０ａは、同一手段で一体的に構成されている。すなわち、ここでＳ＝１に切り替わると、スイッチ３０自体が点灯する。また、スイッチ３０とインディケータ３０ａとは別々の手段であってもよい。その後、ステップＳ７において、初期化部６２が、エレクトロメータ２８を初期化する。
【００６７】
より具体的には、エレクトロメータ２８は、収納容器に蓄えられた電荷と同量の電荷を、エレクトロメータ２８のコンデンサに蓄え、そのコンデンサ間の電圧をエレクトロメータ２８内の電圧計により測定することにより収納容器に蓄えられた電荷量を測定する機能を有しているが、初期化部６２は、前記コンデンサにたまった電荷をゼロにリセットするようにエレクトロメータ２８を制御する。その結果、例えばスイッチ３０の操作に伴って、操作者が有していた静電気や操作者が動くことにより発生する電磁波などに起因する電気的ノイズが発生して、本来ゼロであるエレクトロメータ２８内のコンデンサにある量の電荷を与えたとしても、ステップＳ７において、その電荷がゼロリセットされ、その後、ステップＳ８に進む。
【００６８】
ステップＳ８において、吸引制御部６３が、外部の粉体がファラデーケージ１内に吸引されるようにポンプ２７を制御する。同時に、吸引時間導出部６５は、経過時間の導出を開始する。その後、ステップＳ９において、粉体の電荷量取得回数ｍをゼロに初期化する。その後、ステップＳ１０に進む。
【００６９】
ステップＳ１０において、ファラデーケージ１からポンプ２７との間の空気の流量値になんらかの異常があることが流量異常検知部６６によって検知されたか否かを制御部６０が判断する。具体的には、マスフローコントローラ７３を参照し、流量が第１の所定量未満である状態をある時間（例えば１０秒間）継続するときに、吸引管２５、ポンプ２７または取り付け口２７ａなどになんらかの異常が発生したと流量異常検知部６６によって判断する。なんらかの異常が発生したと判断された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１においてｍ＝−１とする。これは、電荷量測定が中断されることを示しており、後述のステップＳ２７以降の処理を不要にするためのものである。その後、ステップＳ２０に進む。また、異常が発生していないと判断された場合（Ｓ１０：ＮＯ）、ステップＳ１２に進む。
【００７０】
ステップＳ１２において、吸引時間導出部６５によって導出されたポンプ２７による粉体の吸引時間が第２の所定時間（例えば６０秒）であるかを制御部６０が判断する。吸引時間が第２の所定時間であると判断された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に進む。吸引時間が第２の所定時間でないと判断された場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３に進む。
【００７１】
ステップＳ１３において、吸引時間導出部６５によって導出された吸引時間が第１の所定時間（例えば１秒）の整数倍であるか否かを電荷量測定値取得部６７が判断する。吸引時間が第１の所定時間の整数倍でないと判断された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。吸引時間が第１の所定時間の整数倍であると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。なお、前述したとおり、本実施形態においては、エレクトロメータ２８はファラデーケージ１内の電荷量を常に測定しているが、取得する電荷量測定値はステップＳ１４実行時におけるエレクトロメータ２８によって測定された電荷量に限られる。
【００７２】
また、エレクトロメータ２８は、ファラデーケージ１内の電荷量を常には測定せず、ステップＳ１３とステップＳ１４との間でのみ電荷量を測定するようにしてもよい。
【００７３】
ステップＳ１４において、電荷量測定値取得部６７が、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量を取得し、取得値記憶部６７ａ内に格納する。その後、ステップＳ１５において、ステップＳ４において電気信号を受信して以来、筐体１７のスイッチ３０またはフットスイッチ１８から、スイッチが押下されたことを示す電気信号を受信したか否かを制御部６０が判断する。受信したと判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に進む。受信していないと判断された場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６において、フラグＰをゼロに初期化する。その後、ステップＳ１７の飽和状態判断処理に進む。
【００７４】
図６を参照し、飽和状態判断処理について説明する。飽和状態判断処理では、まず、ステップＳ１０１において、ｍ≧Ｎであるか否かを制御部６０が判断する。ｍ≧Ｎでないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、飽和状態判断処理を終了する。ｍ≧Ｎであると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に進む。
【００７５】
ステップＳ１０２において、最近測定された過去Ｎ個の電荷量のうちの最大量と最小量との差の絶対値が第２の所定量以下であるか否かを飽和状態判定部７１ａが判定する。当該最大量と最小量との差の絶対値が第２の所定量以下であると判定された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３において飽和状態判定部７１ａがフラグＰを１に設定する。そうでないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、飽和状態判断処理を終了する。ステップＳ１７の飽和状態判断処理が終了すると、ステップＳ１８に進む。
【００７６】
図４に戻り、ステップＳ１８において、フラグＰ＝１であるかを吸引制御部６３が判断する。Ｐ＝１でないと判断された場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ステップＳ１９においてｍ＝ｍ＋１とし、ステップＳ１０に戻る。Ｐ＝１であると判断された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に進む。
【００７７】
ステップＳ２０において、吸引制御部６３が、粉体の吸引を停止するようにポンプ２７を制御する。その後、ステップＳ２１において、Ｓ＝０とする。その後、ステップＳ２２において、インディケータ制御部７５が、インディケータ３０ａが消灯するように制御する。その後、ステップＳ２３において、電荷量測定値取得部６７が、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量を取得し、取得値記憶部６７ａ内に格納する。その後、ステップＳ２４において、第２の判断部６８ｂは、ステップＳ２３において取得した電荷量を、例えばエレクトロメータ２８の電荷量表示部分に表示し続けるように、すなわち取得した電荷量を表示部分にホールドするように、エレクトロメータ２８を制御する。したがって、操作者は、ステップＳ２４において取得した電荷量、すなわち、一番最近の電荷量の値を筆記用具によってノートなどの媒体に記録することが可能である。その後、ステップＳ２５に進む。
【００７８】
なお、ステップＳ２３は、後述するステップＳ２５とステップＳ２７との間に入れてもよい。また、ステップＳ２３を行わなくてもよい。さらにステップＳ２４は、ステップＳ１１、１２、１５、及び１８とステップＳ２０との間にいれてもよい。また、ステップＳ２４を行わなくてもよい。
【００７９】
ステップＳ２５において、ｍ≧０であるか否かを制御部６０が判断する。ｍ≧０でないと判断された場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２６に進む。ｍ≧０であると判断された場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２６において、制御部６０が、ファラデーケージ１からポンプ２７との間の空気の流量値になんらかの異常があることによって単体電荷量測定処理が中断される旨をＰＣ１２の画面１２ａ上に表示する。その後、単体電荷量測定処理を終了する。
【００８０】
ステップＳ２７においては、電子天秤１９によってフィルタカートリッジ４の重量が測定されたか否かを重量測定制御部６９が判断する。なお、このとき、ＰＣ１２の画面１２ａ上に「粉体全体の電荷量測定が終了しました。フィルタカートリッジの重量を測定して下さい。」などの重量測定を促す表示を行ってもよい。重量が測定されていないと判断された場合（Ｓ２７：ＮＯ）、再びステップＳ２７に戻る。重量が測定されたと判断された場合は、ステップＳ２８に進む。
【００８１】
ステップＳ２８において、重量測定制御部６９が、測定された重量を測定値記憶部６９ａ内に記憶し、最近測定された２つの重量の差を粉体の総重量として導出する。その後、ステップＳ２９において、１グラム当たりの電荷量導出部６４が、取得値記憶部６７ａに記憶された粉体全体の電荷量のうち、一番最近取得された電荷量を、重量測定制御部６９によって導出された粉体の総重量で割ることによって、粉体の１グラム当たりの電荷量を導出する。なお、一番最近の電荷量ではなく、最近取得された電荷量の過去Ｎ個の中から、一番真値に近いと思われる値を選択し、前記の値を前記粉体の総重量で割ることによって、粉体の１グラム当たりの電荷量を導出してもよい。さらに、取得値記憶部６７ａに記憶された粉体全体の電荷量のうち、最近取得された過去Ｎ個の電荷量の平均値を、前記の値を前記粉体の総重量で割ることによって、粉体の１グラム当たりの電荷量を導出してもよい。ステップＳ１０２においてＹＥＳであった場合は、最近取得された過去Ｎ個の電荷量の平均値を用いることが特に有効である。その後、ステップＳ３０において、制御部６０が、導出された粉体の１グラム当たりの電荷量をＰＣ１２の画面１２ａ上に表示する。そして、単体電荷量測定処理を終了する。
【００８２】
図５は、操作者が、スイッチ３０またはフットスイッチ１８を押下することによって第１の指示を行ってから、第２の指示を行いエレクトロメータ２８によって測定された電荷量の取得を終了するまでの流れである。このように、第１の指示が行われると、エレクトロメータ２８が初期化、すなわちゼロにリセットされた後、ポンプ２７による粉体の吸引が開始される。そして、ファラデーケージ１からポンプ２７の間の空気の流量値になんらかの異常がある、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量が飽和状態となる、及び、吸引時間が第２の所定時間となる場合を除き、ポンプ２７による吸引開始から１秒毎に、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量の取得が行われる。そして、第２の指示が行われると、ポンプ２７による粉体の吸引が停止し、エレクトロメータ２８によって測定された電荷量の取得が一度行われるのを最後に、電荷量の取得を終了する。
【００８３】
このように、本実施形態によると、例えば、第１の指示のため、スイッチ３０またはフットスイッチ１８を押すことによって、操作者が有していた静電気や操作者が動くことにより発生する電磁波などが電気的ノイズとなり筐体１７に格納されたエレクトロメータ２８に影響し測定値に誤差を与える要因となるとしても、その後にエレクトロメータ２８が初期化されて、前記要因が排除された後に外部の粉体がファラデーケージ１内に吸引される。本実施形態においては、エレクトロメータ２８が初期化されるステップＳ７とポンプ２７が能動されるステップＳ８の間の時間は充分に小さく、電気的ノイズがエレクトロメータ２８に影響することはない。よって、電荷量測定を正確に行うことができる。なお、ステップＳ７において、操作者はファラデーケージ１を予め試料である粉体付近に待機させ、ステップＳ８にかかる瞬間に粉体を吸引することが好ましい。
【００８４】
また、スイッチ状態がオンであるかオフであるかを記憶する状態記憶部６８Ｓが備えられていることによって、エレクトロメータ２８に対して、電気的ノイズをより与えにくい外部操作指示手段を選んで電荷量測定終了指示を行なうことが出来る。すなわち、電荷量測定を正確に行えるように、状況に合わせて様々な場所から電荷量測定終了指示を行うことが可能となる。これは、第１の指示（電荷量測定開始指示）のための手段や第２（電荷量測定終了指示）の指示のための手段を限定する必要がないことも意味している。
【００８５】
また、操作者は、エレクトロメータ２８と離隔したフットスイッチ１８によって第２の指示、すなわち、測定の終了指示を行うことができる。よって、操作者が第２の指示（測定の終了指示）のために筐体１７に格納されたエレクトロメータ２８に接触する必要がないため、測定終了間際の電荷量測定に電気的ノイズが影響するのを低減することができる。従って、電荷量測定をより正確に行うことができる。
【００８６】
また、粉体の吸引時間が第２の所定時間に達したとき、粉体の吸引が自動的に停止するため、操作者が粉体の吸引停止指示をする必要がない。従って、筐体１７に格納されたエレクトロメータ２８に接触する可能性を低減することができ、その結果、電荷量測定をより正確に行うことができる。また、煩雑な作業も不要になる。
【００８７】
また、測定された電荷量が飽和状態であると判定されたとき、粉体の吸引が自動的に停止するため、操作者が粉体の吸引停止指示をする必要がない。従って、筐体１７に格納されたエレクトロメータ２８に接触する可能性を低減することができ、その結果、電荷量測定をより正確に行うことができる。また、煩雑な作業も不要になる。
【００８８】
また、エレクトロメータ２８及びポンプ２７が筐体１７の内部に収容されているため、粉体電荷量測定装置２０のコンパクト化または小型化が可能である。
【００８９】
また、操作者は、スイッチ３０またはフットスイッチ１８を用いて容易に第１の指示及び第２の指示、すなわち測定の開始指示及び終了指示を行うことができる。
【００９０】
また、粉体の吸引が行われている際に、なんらかの異常が発生した場合、例えば、ポンプ２７の出力か低下した場合や吸引管２５がポンプ２７から外れた場合に、粉体の吸引が自動的に停止する。よって、このような異常が発生していても粉体を吸引し続けようとすることがないため、例えば、異常な測定値を測定することがなくなり、電荷量測定をより正確に行うことができる。
【００９１】
次に、図７、８を参照し、上述の実施形態に変更を加えた第２実施形態について説明する。但し、上述の実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００９２】
第２実施形態に係る粉体電荷量測定装置１２０は、フットスイッチ１８及び接続コード１８ａを備えていない。その代わり、ＰＣ１２が、マウス１２ｂを有していると共に、その画面１２ａ上には、グラフィカルユーザインターフェースで表示されたボタンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている（図８参照）。
【００９３】
ボタンＡは、粉体の吸引前、即ち、電荷量を測定する前のフィルタカートリッジ４の重量測定を実行するためのボタンである。マウス１２ｂを用いてボタンＡをクリックすることによって、例えば、重量測定制御部６９が、電子天秤１９の電源をオンにし、重量測定可能な状態にする。その後、操作者によって電子天秤１９にフィルタカートリッジ４がのせられ重量が測定されると、重量測定制御部６９が、測定された重量を、粉体吸引前重量として測定値記憶部６９ａ内に格納する。即ち、本実施形態においては、図４のステップＳ１の前に、ボタンＡがクリックされたか否かを判断するステップが追加される。
【００９４】
ボタンＢは、ファラデーケージ１内の粉体の電荷量測定を開始するよう指示するためのボタンである。また、ボタンＣは、ファラデーケージ１内の粉体の電荷量測定を終了するよう指示するためのボタンである。即ち、ボタンＢ及びボタンＣが、上述の実施形態におけるスイッチ３０、または、フットスイッチ１８の役割を有する。
【００９５】
ボタンＤは、粉体の吸引後、即ち、電荷量を測定した後のフィルタカートリッジ４の重量測定を実行するためのボタンである。マウス１２ｂを用いてボタンＤをクリックすることによって、例えば、重量測定制御部６９が、電子天秤１９の電源をオンにし、重量測定可能な状態にする。その後、操作者によって電子天秤１９にフィルタカートリッジ４がのせられ重量が測定されると、重量測定制御部６９が、測定された重量を、粉体吸引後重量として測定値記憶部６９ａ内に格納する。即ち、本実施形態においては、図４のステップＳ２５とステップＳ２７との前に、ボタンＤがクリックされたか否かを判断するステップが追加される。
【００９６】
そして、ステップＳ２８において、重量測定制御部６９が、測定値記憶部６９ａ内に記憶された、ボタンＡクリック後に測定された粉体吸引前のフィルタカートリッジ４の重量と、ボタンＤクリック後に測定された粉体吸引後のフィルタカートリッジ４の重量との差を粉体の総重量として導出する。
【００９７】
このように、第２実施形態によると、操作者は、エレクトロメータ２８と離隔したＰＣ１２のボタンＢによって第１の指示（測定の開始指示）を行うことができる。よって、操作者が第１の指示（測定の開始指示）のためにエレクトロメータ２８に接触する必要がないため、電荷量測定に電気的ノイズが影響するのを低減することができる。その上でさらに測定される粉体の電荷量が初期化された後に、外部の粉体がファラデーケージ１内に吸引される。即ち、測定される粉体の電荷量が初期化された後、粉体の電荷量の測定が開始される。
【００９８】
また、操作者は、エレクトロメータ２８と離隔したＰＣ１２のボタンＣによって測定の終了指示を行うことができる。よって、操作者が第２の指示（測定の終了指示）のために筐体１７に格納されたエレクトロメータ２８にエレクトロメータ２８に接触する必要がないため、測定終了間際の電荷量測定に電気的ノイズが影響するのを低減することができる。以上より、電荷量測定をより正確に行うことができる。
【００９９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の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設計変更を上述の実施形態に施すことが可能である。
【０１００】
上述の実施形態では、ファラデーケージ１からフィルタカートリッジ４を取り外し、電子天秤１９によって粉体吸引前後のフィルタカートリッジ４の重量を測定することによって、フィルタカートリッジ４内に収容された粉体の総重量を求めているが、フィルタカートリッジ４内に収容された粉体の総重量の求め方はこれに限られない。
【０１０１】
例えば、ファラデーケージ１全体を電子天秤１９にのせ、粉体吸引前後のファラデーケージ１の重量の差を求めることによって、ファラデーケージ１内に収容された粉体の総重量を求めてもよい。その場合、図２のファラデーケージ１において、フィルタカートリッジ４は必ずしも必用ではなくなる。この場合、ファラデーケージ１を２分割できるようにしてもよいし、ファラデーケージ１を２分割できないようにしてもよい。フィルタカートリッジ４を用いる必要がないため、ファラデーケージ１を必ずしも２分割する必要がないためである。このように、収納容器は、本願のファラデーケージ１に限られず、粉体の電荷量測定時に収納容器内に粉体を保持できるものであればよい。
【０１０２】
また、本実施形態では、ポンプを用いて粉体を吸引することにより、ファラデーケージ内に粉体を搬送しているが、負圧吸引、ブローオフやその他粉体を搬送する手段を有するものであればポンプに限らず、どのようなものでもよい。
【０１０３】
また、第１の指示（測定の開始指示）がされたとき、例えば、ＰＣ１２の画面１２ａ上で、ポンプ２７によって吸引する空気の流量の設定を促す表示を行い、操作者がキーボードなどによって空気の流量を入力することによって、空気の流量を設定するようにしてもよい。
【０１０４】
また、流量異常検知部６６がファラデーケージ１からポンプ２７との間の空気の流量値になんらかの異常があることを検知したとき、例えば、その旨をＰＣ１２の画面１２ａ上に表示し、操作者が画面１２ａ上のボタンＣをクリックすることによってポンプ２７による吸引を停止するようにしてもよい。
【０１０５】
また、エレクトロメータ２８及びポンプ２７は、筐体１７内に収容されていなくてもよい。また、第１の指示（測定の開始指示）を行うものは、スイッチ３０、フットスイッチ１８、及び、ボタンＢに限られない。ただし、エレクトロメータ２８から離隔した手段などによって第１の指示（測定の開始指示）を行うことができる構成であることが好ましい。
【０１０６】
また、粉体電荷量測定装置２０は、ファラデーケージ１内に吸引された粉体の１グラム当たりの電荷量を求めることができなくてもよい。即ち、電子天秤１９を備えていなくてもよい。粉体電荷量測定装置２０は、ファラデーケージ１内に吸引された粉体全体の電荷量を測定する機能を有していればよい。この場合、図４における、ステップＳ１〜Ｓ２及びステップＳ２７〜３０が不要になる。また、図４におけるステップＳ１０〜１１やステップＳ２６なども、必要に応じて実行しなくてもよい。
【０１０７】
また、筐体１７の内部、外部、または、エレクトロメータ２８の内部にマイコンが取り付けられており、そのマイコンが制御部６０の機能の一部または全てを有していてもよい。マイコンが制御部６０の機能の全てを有している場合、粉体電荷量測定装置２０はＰＣ１２を備えていなくてもよい。
【０１０８】
また、フットスイッチ１８は、本実施形態においてはペダル式のものであるが、押下式やトグル式のものなどであってよい。また、本実施形態においては、筐体１７と離隔して設けられたスイッチの例としてフットスイッチを示したが、指によって操作するスイッチなどであってもよい。
【０１０９】
さらに接続コード１８ａは必ずしも必要ない。すなわち、フットスイッチ１８など、筐体１７と離隔して設けられたスイッチを操作することにより発生する電気信号は、ワイヤレス信号として制御部６０へ送られてもよい。
【０１１０】
また、飽和状態判定部７１ａは、他の方法によって、電荷量が飽和状態であるか否か及び測定値が異常であるか否かをそれぞれ判定してもよい。
【０１１１】
また、前述したとおり、指示手段は、スイッチ３０または／及びフットスイッチ１８に加えて状態記憶部６８Ｓを含んでもよい。なお、状態記憶部６８Ｓを含まず、スイッチ３０または／及びフットスイッチ１８などの外部操作指示手段のみで構成されていてもよい。状態記憶部６８Ｓを含まない場合は、例えば、筐体に設置したスイッチをポンプ起動のためのスイッチ、フットスイッチをポンプ停止のためのスイッチと区別させる。このような区別をもうけることにより、状態記憶部６８Ｓの機能を担わせることが可能となる。
【０１１２】
前述したように、制御部６０はＲＯＭを有している。ＲＯＭには、制御部６０の動作を制御する制御プログラムなどが格納されている。この制御プログラムは、図４、第１実施形態及び第２実施形態にて説明した制御プログラム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設計変更を上述の実施形態に施すことが可能である。なお、ＲＯＭに記憶されたのと同様の制御プログラムを、例えばＣＤ−ＲＯＭやＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）などのメディアに格納することも可能であるが、この格納されたプログラムについても図４、第１実施形態及び第２実施形態にて説明した制御プログラム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設計変更を上述の実施形態に施すことが可能である。
【０１１３】
また、上述の第１実施形態及び第２実施形態を組み合わせてもよい。即ち、第１実施形態における全ての構成要素に加えて、第２実施形態のように、ＰＣ１２が、マウス１２ｂを有していると共に、その画面１２ａ上に、グラフィカルユーザインターフェースで表示されたボタンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられていてもよい。その場合、ファラデーケージ１内の粉体の第１の指示（測定の開始指示）は、筐体１７のスイッチ３０、フットスイッチ１８、及び、ボタンＢのいずれかによって行われる。また、第２の指示（測定の終了指示）は、スイッチ３０、フットスイッチ１８、ボタンＣのいずれかによって行われる。即ち、スイッチ３０及びフットスイッチ１８の一方を押下すると、状態記憶変数Ｓの値が０から１へ、または１から０へと切り替わると共に、Ｓ＝０であるときにボタンＢをクリックするとＳ＝１に切り替わり、Ｓ＝１であるときにボタンＣをクリックするとＳ＝０に切り替わる。この場合、状況に合わせてより様々な場所から操作を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  ファラデーケージ
４  フィルタカートリッジ
１２  ＰＣ
１７  筐体
１８  フットスイッチ
１９  電子天秤
２０  粉体電荷量測定装置
２５  吸引管
２７  ポンプ
２８  エレクトロメータ
３０  スイッチ
６０  制御部
【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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