(57)【要約】【課題】極めて微量の粉体を計量できる粉体計量装置を提供すること。【解決手段】本発明の装置１は、帯電性ある物質から成る把手２の先に、細幅の通電体３を取り付けて成る粉体計量装置であって、前記把手２を帯電させ、前記通電体３の先端に静電気を帯びさせ、当該先端部に前記粉体４を静電吸着し、粉体吸着後に、当該通電体３の少なくとも一部に、通電性ある物質から成る除電手段を接触させて、吸着された粉体を採取するものであること、を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電性ある物質から成る把手の先に、細幅の通電体を取り付けて成る粉体計量装置であって、前記把手を帯電させ、前記通電体の先端に静電気を帯びさせ、当該先端部に前記粉体を静電吸着し、粉体吸着後に、当該通電体の少なくとも一部に、通電性ある物質から成る除電手段を接触させて、吸着された粉体を採取するものであること、を特徴とする粉体計量装置。
【請求項２】
前記把手を帯電させる方法が、前記把手の表面を、帯電性ある物質から成る起電手段で摩擦することによるものである、請求項１記載の粉体計量装置。
【請求項３】
前記把手が筒状に形成されており、前記起電手段としての、帯電性を有する物質から成る回転体を、前記把手の筒状内部に収容し、前記回転体を回転することにより、前記把手の筒状内壁と前記回転体との摩擦によって、前記把手が帯電するようになっている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記把手がアクリル、エボナイト、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィンから成る群から選択される少なくとも一つから成り、前記通電体が金属から成るものである、請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記起電手段が羊毛、麻、木綿、絹、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリルから成る群から選択される少なくとも一つから成るものである、請求項２〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
把手の先に細幅の通電体を取りつけて成る粉体計量装置であって、前記通電体の先端を外部の起電手段に接触させて前記通電体を帯電させ、前記通電体の先端に静電気を帯びさせ、当該先端部に前記粉体を静電吸着し、粉体吸着後に、当該通電体の少なくとも一部に、通電性ある物質から成る除電手段を接触させて、吸着された粉体を採取するものであること、を特徴とする粉体計量装置。
【請求項７】
前記通電体が先端を山形形状としたものである、請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を１/１００００ｇ〜１/２０ｇのオーダーで採取・計量できる、微量粉体計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を定量測り取る必要がある場合、従来は、貯蔵用容器の中の粉体を薬さじですくい取り、計量器等の天秤皿の上に乗せ、重量等表示部に所定量が表示されるまで、天秤皿の上で粉体の量の増減・調整を行うのが一般的である。この場合、きわめて微量の粉体をすくい取ったり取り除いたりするのは困難で、所定の量を正確に測り取るには時間を要したり、誤差を持ったままに終わる問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明者等はここに、極めて微量の粉体を採取・計量できる粉体計量装置を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
即ち本発明は、帯電性ある物質から成る把手の先に、細幅の通電体を取り付けて成る粉体計量装置であって、前記把手を帯電させ、前記通電体の先端に静電気を帯びさせ、当該先端部に前記粉体を静電吸着し、粉体吸着後に、当該通電体の少なくとも一部に、通電性ある物質から成る除電手段を接触させて、吸着された粉体を採取するものであること、を特徴とする粉体計量装置に関するものである。
【０００５】
上記本発明は、帯電性ある物質から成る把手の先に、細幅の通電体を取りつけて成る粉体計量装置において、当該把手を帯電させ、前記通電体の先端に静電気を帯びさせ、当該通電体の先端部に、測り取るべき粉体を、静電気の力で吸着するものである。粉体吸着後    ３〜５秒以内に、当該通電体の少なくとも一部に、通電性ある物質から成る除電手段を接触させると、前記静電気が中性化され、通電体の先に吸着していた粉体が脱吸着され、通電体から離散し、当該粉体が測り取られることになる。
【０００６】
前記把手を帯電させる方法は、例えば前記把手の表面を、帯電性ある物質から成る起電手段で摩擦することによるものである。
ここで、本発明の把手は、使用者の操作に適したあらゆる形状が可能であるが、例えば棒状のものが挙げられる。本発明の把手を構成する物質としては、例えばアクリル、エボナイト、ポリエチレン、セルロイド、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン等が挙げられる。
【０００７】
また、本発明の前記通電体は、その先端部に微量の粉体を吸着するのに適した適宜の形状が可能であるが、例えば針、細板状のものである。吸着される粉体の物性、粉体の所望の吸着量等により、本発明の通電体は最適の形状・表面積とすることができる。例えば先端を極細にした針とすることで、極めて微小な粉体を微量で吸着・採取できる。また例えば、細板の先端を、山部と谷部のあるフォーク形状であって、中央の山部を高くし、端の山部ほど低くなるように成形することで、各山部の先端に順次粉体を吸着でき、微調整しながら粉体を吸着・採取できる。一般に、通電体の先端部の表面積を大きくするほど、吸着される粉体の量は多くなる。本発明の通電体を構成する物質は、通電性ある物質であって、吸着する粉体により変性しない適宜のものであるが、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄、等の金属が挙げられる。
【０００８】
そして、本発明の前記起電手段は、本発明の前記把手の少なくとも一部を摩擦して、所望に応じて適切に当該把手を帯電できる適宜のものが可能であるが、例えば、布、スポンジ、ブラシ等が挙げられる。本発明の起電手段を構成する物質は、帯電性ある適宜のものが可能であるが、例えば、羊毛、麻、木綿、絹、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリル等が挙げられる。
【０００９】
一般に大気中の湿気等の身の回りにある水分は、イオンを含むために、帯電したものを中性化する性質があるので、本発明の前記把手、通電体および起電手段は、帯電させる時には乾燥していることが好ましい。
本発明の除電手段は、本発明の前記通電体の少なくとも一部と適切に接触して、静電気を帯びた通電体を中性化できる適宜のものが可能であるが、通電性ある物質、例えば                    金属から成るステンレス薬さじ、計量皿、人の皮膚が挙げられる。
本発明の粉体計量装置は、当該通電体の少なくとも一部に除電手段を取りつけ、これを適宜作動させることで静電気を帯びた通電体を中性化させる構成としてもよい。
【００１０】
本発明の装置で吸着できる粉体は、帯電可能な粉体である。例えば、糖類粉末、ナフタレンなど粉末の有機物、ヨウ素等が挙げられる。本発明で吸着できる粉体は、非イオン性のものである。空気中の湿気はイオンを含むことから、本発明の採取対象である粉体は、湿気を含まないものが好ましい。
【００１１】
前記本発明の装置の使用原理は次のとおりである。まず前記本発明の装置の把手を持ち、次いで、例えば、本発明の装置の把手の少なくとも一部を本発明の起電手段で摩擦することにより、当該把手を帯電させる。把手を帯電させた電子が通電体へと移動し、通電体が静電気を帯びる。静電気を帯びた通電体の先端部を、測り取るべき粉体に、接近・当接させる。この静電気に引かれて、当該通電体の先端部に粉体が静電吸着される。粉体の吸着時から約３〜５秒以内に、本発明の除電手段を当該通電体の少なくとも一部に接触させる。当該除電手段の接触により通電体ひいては粉体が中性化し、通電体の先端部から粉体が離散する。これを取り皿等で受ける。
【００１２】
ここで、上述のごとく、本発明において粉体の通電体への吸着は静電気の力によるため、粉体を静電吸着させてから、３〜５秒以内に本発明の除電手段を当該通電体の少なくとも一部に接触させなければ、静電気に反応して帯電した粉体同士が反発し合って、吸着された粉体が、取り皿等に受け取られる前に、当該通電体から離散することになる。
【００１３】
本発明の装置の粉体採取量は、本発明の通電体の先端部の形状や表面積等を変更して調整できるが、本発明の把手を帯電させる程度、例えば把手の摩擦による場合には、例えば起電手段で摩擦する態様、起電手段を介して把手に加える力の強さや、こする時間等によっても調整できる。この他、粉体の吸着に際しての、本発明の通電体の先端部の粉体への近づけ方−当該先端部と粉体との接近距離、接近速度等−によっても、粉体吸着力ひいては粉体採取量は調整できる。
【００１４】
本発明はまた、本発明の把手の少なくとも一部に起電手段が装着されて成る前記装置に関するものである。この装置は、当該起電手段の作動により当該把手が帯電され、上述したと同様の原理で粉体を静電吸着できるものである。かかる装置は、例えば、前記把手が筒状に形成されており、前記起電手段として、帯電性ある物質から成る回転体を、前記把手の筒状内部に収容し、前記回転体を回転することにより、前記把手の筒状内壁と前記回転体との摩擦によって、前記把手が帯電するようになっているものである。前記回転体は、例えばモーター等の電動手段等で回転させることができる。
【００１５】
本発明はまた、把手の先に細幅の通電体を取りつけて成る粉体計量装置であって、前記通電体の先端を外部の起電手段に接触させて前記通電体を帯電させ、前記通電体の先端に静電気を帯びさせ、当該先端部に前記粉体を静電吸着し、粉体吸着後に、当該通電体の少なくとも一部に、通電性ある物質から成る除電手段を接触させて、吸着された粉体を採取するものであること、を特徴とする粉体計量装置に関するものである。
本発明の前記外部起電手段は、それ自身が帯電可能なものであり、帯電状態にあるときに、通電性ある物質からなるものが当接すると、当該当接したものを帯電させるものである。例えば、バンデグラフが挙げられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の粉体計量装置により、１/１００００ｇ〜１/２０ｇのオーダーで粉体を採取・計量できることが、発明者等により確認されている。
【００１７】
以下の実施例に、本発明の具体例を示して本発明を説明する。実施例はあくまで例示であり、本発明を限定するものではない。
[実施例]
図１は、本発明の粉体計量装置の一態様と、当該装置が粉体を吸着する原理を示す図である。
図２Ａは、図１に示す本発明の粉体計量装置の通電体の先端に吸着した粉体を、取り皿の縁部を除電手段として用いて、当該取り皿に採取する原理を示す図である。
図２Ｂは、図１に示す本発明の粉体計量装置の通電体の先端に吸着した粉体を、人差し指を除電手段として用いて取り皿に採取する原理の概要を示す図である。
図３は、本発明の粉体計量装置の別態様を示す図である。Ａは、通電体の先端を山形としたものである。Ｂは、通電体の先端を削ぎ切った形状にしたものである。
図４は、把手の内部に起電手段を備えた本発明の粉体計量装置を示す図である。
【００１８】
[実施例１]
図１に示す本発明の粉体計量装置１は、直径１ｃｍ×長さ２１ｃｍのアクリル棒から成る把手２の先端に、直径０．１ｃｍ×長さ５ｃｍのステンレス製の針金から成る通電体３の端部を埋め込み固定して成るものである。粉体４を吸着するに先立って、まず把手２を握り、次いで把手２の側壁面を羊毛製の布(図示せず)でこする。本実施例では、大人がメガネふきでメガネのレンズを磨く程度の強さで、約２秒間こすった。アクリル棒はマイナスに帯電し、このアクリル棒の電子が通電体３へと移動して、通電体３がマイナスに帯電し、静電気を帯びる。アクリル棒２をこすってから約１〜１０秒後、新品のブドウ糖粉末製品容器の口から内部へと通電体３の先端を入れ、容器内のブドウ糖粉末４に本装置１の当該帯電した通電体３の先端を、０．１ｃｍの深さまで突き刺す。すぐに通電体３の先端部を製品容器から取り出す。通電体３の先端部には、ブドウ糖の粉体４が吸着される。突き刺してから約１〜２秒後、粉体４を吸着した通電体３の先端部を、ステンレス製の取り皿５の中央部の上に位置づけ、通電体３の中央部を取り皿５の縁５−１に当接させる。当接させるやいなや、通電体３の先端部に吸着していたブドウ糖の粉体４は取り皿５の上へと離散する (図２Ａ)。測量器(島津AUW３２０)で測定して、０．００２０ｇのブドウ糖粉体４が本装置１により採取された。
【００１９】
[実施例２]
本実施例では、実施例１の装置１を用い、実施例１と同様にして当該通電体３の先端にブドウ糖粉体４を吸着させた後、当該ブドウ糖粉体４が先端部に吸着した通電体３の先端部を取り皿５’の中央部の上に位置付け、次いで当該通電体３の中央部に人差し指６を接触させた。人差し指６が接触するやいなや、通電体３の先端部に吸着していたブドウ糖の粉体４は取り皿５’の上へと離散する(図２Ｂ)。計量器で測定して、０．０００１ｇのブドウ糖粉体４が本装置１により採取された。
【００２０】
[実施例３]
本実施例では、図４に示す本発明の装置１’を用いて、ブドウ糖粉体を採取・計量した。図４に示す装置１’は、外径２ｃｍ×長さ１５ｃｍ×厚さ０．２ｃｍの筒体(アクリル製)から成る把手２’の先端に、直径０．１ｃｍ×長さ５ｃｍのステンレス製の針金から成る通電体３’が取りつけられており、筒体の内部には、アクリル缶から成るドラム７に羊毛８を巻きつけて成る起電手段９と、ドラム７を回転するモーター１０と、モーター１０に電流を流すための電池１１が収容されている。筒体内部で羊毛８は筒体壁面に当接している。モーター１０の先にドラム７が連結しており、モーター１０の先が回転するとドラム７が回転して、羊毛８が筒体壁面に当接しながら回転するようになっている。筒体の外部側壁には、電池１１からモーター１０への電流の流れを制御するスイッチ１２が設けられている。粉体の吸着に先立って、まず把手２’を握り、次いでスイッチ１２を入れる。すると電池１１からモーター１０へと電流が流れてモーター１０の先、ひいてはドラム７および羊毛８が回転し、筒体の内壁が摩擦される。把手２’はマイナスに帯電し、把手２’を帯電させている電子が通電体３’へと移動して、通電体３’がマイナスに帯電する。粉体を通電体３’に吸着させた後取り皿へ採取する方法は、実施例１と同様である。極めて微量のブドウ糖粉体が本装置１’により採取される。
【００２１】
本装置１’は、例えば本装置１’の筒体の内部に、除電手段(図示せず)を取りつけ、外部スイッチ(図示せず)により除電手段を作動させて、帯電している把手２’ひいては通電体３’を中性化できるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の粉体計量装置の一態様と、当該装置が粉体を吸着する原理を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明の粉体計量装置の発電体の先端に吸着した粉体を、取り皿に採取する原理を示す図である。図２Ａはステンレス製の取り皿の縁を除電手段とした場合、図２Ｂは人差し指を除電手段とした場合の図である。
【図３】図３は、本発明の粉体計量装置の別態様を示す図である。
【図４】図４は、把手の内部に起電手段を備えた本発明の粉体計量装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１’  本発明の粉体計量装置
２、２’  把手
３、３’  通電体
４  粉体
５、５’  取り皿
５−１  取り皿の縁
６  人差し指
７  ドラム
８  羊毛
９  起電手段
１０  モーター
１１  電池
１２  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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