WO2009157483A1 - ファラデーケージ及びこれを有する装置 - Google Patents

Abstract

　導体容器内にフィルタカートリッジを取り外し可能に収納するとともに、導体容器内にフィルタカートリッジを出し入れする作業を簡単にすることにより、次の測定の際しての準備作業を簡単にするファラデーケージ及びこれを有する装置を提供することを目的とする。 　ファラデーケージ１は、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、外側第１カバー２１、第１ホルダ２２及び内側第１カバー２３を有する第１のハウジング部材２と、外側第２カバー５１、第２ホルダ５２及び内側第２カバー５３とを有する第２のハウジング部材３とを有しており、２分割に分離可能に構成されている。そして、フィルタカートリッジ４は、両ハウジング部材２，３間に配置され、筐体１ａの外部から吸引された粉体を捕集するフィルタを有している。

Description

ファラデーケージ及びこれを有する装置

　本発明は、測定試料である電子写真技術でのトナー、静電粉体塗装技術での帯電粉体塗料等の帯電した粉体を吸引して、その吸引した粉体の電荷量や帯電量を測定するファラデーケージ及びこれを有する装置に関する。

　従来のファラデーケージとして、例えば特許文献１には、絶縁容器と、絶縁容器内に収納され且つトナーを捕集するフィルタを吸気口部と排気口部とで挟み込んでなる吸引ノズル（導体容器）を有し、導体容器である吸引ノズル内のトナーの電荷量を測定するファラデーケージについて記載されている。このファラデーケージにおいては、絶縁容器内で吸引ノズル内に吸引したトナーの電荷量を測定する。そして、絶縁容器の蓋を取り外して絶縁容器から吸引ノズルを取り出し、トナーが入った吸引ノズルの重量を測定する。この測定した重量と予め測定していた吸引ノズル単体の重量との差分を測定した電荷量で除すと、トナーの単位重量当たりの帯電量を求めることができる。

特許第３５６７４６３号公報（図５）

　上記特許文献１に記載のファラデーケージにおいては、吸引ノズルの重量を測定するために絶縁容器の蓋を取り外す必要がある。この蓋の絶縁容器に対する取り付け構成については特許文献１に何ら具体的に記載されていない。仮に、この蓋が絶縁容器に複数のネジなどで強固に固定されている場合は、絶縁容器に吸引ノズルを出し入れする際の作業が非常に煩雑となる。また次の測定に際し、吸引ノズルを分解してトナーの付着した吸引ノズル内を清掃する必要があり、さらに吸引ノズル内のフィルタを交換する等の煩雑な作業を要し、測定作業の準備が長引く等の問題があった。

　そこで、本発明の目的は、導体容器内にフィルタカートリッジを取り外し可能に収納するとともに、導体容器内にフィルタカートリッジを出し入れする作業を簡単にすることにより、次の測定の際しての準備作業を簡単にするファラデーケージ及びこれを有する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

　本発明のファラデーケージは、導電材料からなる外側第１カバーと該外側第１カバーに収納され該外側第１カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第１カバーとを有する第１のハウジング部材と、前記外側第１カバーに嵌合可能な導電材料からなる外側第２カバーと該外側第２カバーに収納され該外側第２カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第２カバーとを有する第２のハウジング部材とから構成された２分割に分離可能な筐体と、２分割に分離可能に構成された前記筐体内に配置され、前記筐体の外部から吸引された粉体を捕集する第１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。

　これによると、筐体が２分割に分離可能に構成されているため、筐体にフィルタカートリッジを出し入れする作業が簡単になる。加えて、次の測定に際しては、フィルタカートリッジを新たなものに交換するだけでよく、従来のように吸引ノズル等を分解して清掃する必要がなく、測定の作業性が向上する。

　また、本発明のファラデーケージは、導電材料からなる外側第１カバーと該外側第１カバーに収納され該外側第１カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第１カバーとを有する第１のハウジング部材と、前記外側第１カバーに嵌合可能な導電材料からなる外側第２カバーと該外側第２カバーに収納され該外側第２カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第２カバーとを有する第２のハウジング部材とから構成された筐体と、前記筐体内に配置され、前記筐体の外部から吸引された粉体を捕集する第１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、前記第１及び第２のハウジング部材には、前記外側第１及び第２カバーを嵌合させることによって、その嵌合方向に関して前記内側第１カバーの端面と前記内側第２カバーの端面とが圧接された状態を保持しつつ両ハウジング部材を互いに係合させるロック機構が設けられている。

　これによると、外側第１及び第２カバーを嵌合することにより、ロック機構が働き、フィルタカートリッジを内蔵した両ハウジング部材を互いに係合させることができる。このように両ハウジング部材を互いに係合させるロック機構により、２分割に分離可能に構成された筐体にフィルタカートリッジを出し入れする作業が簡単になる。加えて、次の測定に際しては、フィルタカートリッジを新たなものに交換するだけでよく、従来のように吸引ノズル等を分解して清掃する必要がなく、測定の作業性が向上する。また、両ハウジング部材を互いに係合させたときには、外側第１及び第２カバーの電気的接触、および、内側第１及び第２カバーとの電気的接触が強固に保たれる。そのため、内側第１及び第２カバーの閉空間内の電荷量を精度良く測定することができると共に、電気的接触された外側第１及び第２カバーによって、内側第１及び第２カバーの閉空間内の電荷量の測定に際し、外部電界の影響を効果的に排除することができる。

　本発明において、前記ロック機構が、前記嵌合方向について、前記外側第１及び第２カバーのいずれか一方のカバーであって当該カバーの他方のカバーと重なる内周面から突出した突起と、前記他方のカバーの前記一方のカバーと重なる外周面から突出し且つ前記突起に対応する切欠部を有する環状突起とを有している。そして、前記突起は、前記突起が前記切欠部を通過するように前記外側第１及び第２カバーを嵌合させた後、前記一方のハウジング部材を周方向に１回転未満回転させることによって、前記環状突起と係合することが好ましい。ロック機構がより簡易な構成となる。

　また、本発明において、前記外側第１カバーと前記内側第１カバーとの間には、前記内側第１カバーが前記外側第１カバーから前記嵌合方向に沿って離れるように前記内側第１カバーを付勢する第１付勢部材が設けられていることが好ましい。これにより、両ハウジング部材を互いに係合させたときの内側第１カバーの端面に対する内側第２カバーの端面の圧接力が大きくなる。そのため、両者の電気的接触状態がより一層確実に保たれる。

　また、本発明において、前記内側第１カバーと前記フィルタカートリッジとの間には、前記フィルタカートリッジが前記内側第１カバーから前記嵌合方向に沿って離れるように前記フィルタカートリッジを付勢する第２付勢部材が設けられていることが好ましい。これにより、嵌合方向に関して、フィルタカートリッジのサイズに多少バラツキがあっても、第２付勢部材でそのサイズのバラツキを吸収することが可能となる。

　また、本発明において、前記外側第１及び第２カバーの嵌合領域には硬質被膜が形成されており、前記硬質被膜は、形成された当該カバーの基材よりも硬質であることが好ましい。これにより、外側第１及び第２カバーの嵌合領域に硬質被膜が形成されているので、外側第１及び第２カバーを組み付けたときに、嵌合領域においてカバー同士の擦れによる削れやかじりなどの発生を抑制することができる。このため、外側第１及び第２カバーを繰り返し、組み付け及び分離させることが可能となる。

　また、本発明において、前記硬質被膜が、絶縁性を有しており、前記嵌合領域のうち、前記外側第１及び第２カバーを組み付けたときに互いに接触する前記外側第１及び第２カバーの接触領域には、前記硬質被膜が形成されていないことが好ましい。これにより、硬質被膜が絶縁性を有していても、外側第１及び第２カバーを組み付けたときに、外側第１及び第２カバー同士が電気的に接続可能となる。そのため、外側第１及び第２カバーによって、内側第１及び第２カバー内の電荷量の測定に際し、外部電界の影響を効果的に排除することができる。

　また、本発明において、前記硬質被膜が、前記外側第１及び第２カバーの前記接触領域を除く表面全体に形成されていることが好ましい。これにより、外側第１カバーと内側第１カバーとの間、及び、外側第２カバーと内側第２カバーとの間に導電性の異物や水滴などが入り込んでも、外側第１及び第２カバーが硬質被膜によって覆われているので、外側第１カバーと内側第１カバー、及び、外側第２カバーと内側第２カバーとが導通しなくなる。そのため、内側第１及び第２カバー内の電荷量の測定を精度よく行うことができる。

　また、本発明において、前記外側第１及び第２カバーが、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金から構成されており、前記硬質被膜がアルマイト処理で形成されていることが好ましい。これにより、外側第１及び第２カバーの重量を比較的軽量にすることができ、ファラデーケージ全体の重量を軽量化することができる。

　また、本発明において、前記硬質被膜が、導電性を有していることが好ましい。これにより、外側第１及び第２カバーを組み付けたときに、外側第１及び第２カバー同士が電気的に接続可能となる。そのため、外側第１及び第２カバーによって、内側第１及び第２カバー内の電荷量の測定に際し、外部電界の影響を効果的に排除することができる。

　また、本発明において、前記フィルタカートリッジが、合成樹脂からなるとともに、粉体を吸引する吸引方向に沿って延在した第１筒部と、前記第１フィルタを収納し前記第１筒部よりもその径が拡径された筒状の拡径部と、前記吸引方向に沿って延在し、前記吸引方向に関して前記第１筒部との間に前記拡径部を挟む第２筒部とを有している。そして、前記第１筒部、前記拡径部、及び、前記第２筒部の少なくともいずれかに透光領域が形成されていることが好ましい。これにより、粉体が吸引された使用済みのフィルタカートリッジか未使用のフィルタカートリッジかを透光領域から確認することが可能となる。そのため、使用済みフィルタカートリッジを誤って再使用するのを防ぐことができる。

　また、本発明において、前記透光領域が、前記吸引方向に関して前記拡径部の前記第１フィルタよりも上流に形成されていることが好ましい。これにより、透光領域から第１フィルタで捕集された粉体を確認することが可能となる。そのため、使用済みフィルタカートリッジを再使用するのを確実に防ぐことが可能となる。

　また、本発明において、前記フィルタカートリッジが、半透明又は透明の合成樹脂からなり、フィルタカートリッジ全体に前記透光領域が形成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が使用済みのものかどうかを容易に確認することができる。また、フィルタカートリッジが透明な場合は、第１フィルタの収納状態も確認することができる。

　また、本発明において、前記第１筒部が、前記吸引方向に関して前記拡径部よりも上流に配置されるとともに、前記拡径部の直径より長く且つ前記第２筒部よりも長尺に形成されている。そして、前記第１筒部には、内径が前記吸引方向に沿って逓減する逓減領域と、その逓減領域の下流に形成されその内径が前記吸引方向に沿って逓増する逓増領域とが形成されていることが好ましい。これにより、外部の帯電した粉体の吸引操作が容易になると共に、長尺な第１筒部を製造するときに使用する金型を分割金型にすることが可能になる。そのため、フィルタカートリッジの製造コストを低下させることができる。

　また、本発明において、前記第２筒部には、内径が前記吸引方向に沿って逓増する逓増領域が形成されており、前記第２筒部の最も下流にある排出口が、前記第１筒部の最も上流にある吸引口よりもその径が大きいことが好ましい。これにより、吸引口からの吸引力を高めることが可能となる。

　また、本発明において、前記第２筒部の前記吸引方向の下流端部には、前記第２筒部の外周面から突出した環状突起が形成されていることが好ましい。これにより、筐体に対してフィルタカートリッジを出し入れする際に、フィルタカートリッジが持ちやすくなる。

　また、本発明において、前記拡径部の外周側面が、多面形状に面取りされていることが好ましい。これにより、筐体から取り外したフィルタカートリッジが転がりにくくなる。そのため、フィルタカートリッジ内から粉体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の重量測定を安定して行うことができる。

　また、本発明において、前記フィルタカートリッジが、合成樹脂から構成された容器を含んでいる。そして、前記容器には、導電性が付与されていることが好ましい。これにより、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。フィルタカートリッジに導電性が付与されていると、第１フィルタによって捕集された粉体の電荷、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、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。そして、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られ、電荷の影響が容器の外部に生じるのを抑制、または、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。

　また、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。

　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、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。

　また、本発明において、前記容器の外面全体に導電膜が形成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。

　また、本発明において、前記フィルタカートリッジの外周面には、その周方向に沿って互いに離隔して配置された複数の突起が形成されている。そして、前記複数の突起は、前記フィルタカートリッジを前記内側第１カバー内に挿入したときに、その先端が前記内側第１カバーと係合することが好ましい。これにより、筐体内からフィルタカートリッジを取り外すときに、筐体からフィルタカートリッジが抜け落ちにくくなる。そのため、フィルタカートリッジ内から粉体が零れにくくなる。

　また、本発明において、粉体を吸引する吸引方向に沿って、前記内側第１カバーの上流端と前記フィルタカートリッジの上流端とが実質的に同じ位置に配置されていることが好ましい。これにより、内側第１及び第２カバーに吸引される粉体の全てを、フィルタカートリッジ内に捕集することができる。

　また、本発明において、前記フィルタカートリッジより下流の経路の途中部位に設けられ、濾過精度が前記第１フィルタ以上である第２フィルタを有するフィルタユニットをさらに備えていることが好ましい。これにより、経路の途中部位にフィルタユニットが設けられているので、第１フィルタが破損していた場合、或いはフィルタカートリッジ内に第１フィルタが装着されていない不都合があった場合にも、気体と共に吸引した粉体をフィルタユニットで捕集することができる。そのため、吸引した粉体を外部に飛散させる等の危険性を確実に防止することができる。

　また、本発明において、前記フィルタユニットが前記筐体の外側に設けられていることが好ましい。これにより、筐体を小型化することができる。また、フィルタユニットが設けられていることが一目で分かる。

　また、本発明において、前記フィルタユニットは、前記第２フィルタを収納する樹脂ケースを有している。そして、前記樹脂ケースの前記第２フィルタと対向する領域には、透光領域が形成されていることが好ましい。これにより、本来、第１フィルタで捕集すべき粉体をフィルタユニットで捕集したか否かが一目で分かるため、第１フィルタの破損あるいは装着忘れを確認することができる。

　また、本発明において、前記第２フィルタの濾過精度が前記第１フィルタよりも高いことが好ましい。これにより、フィルタカートリッジから通過してきた第１フィルタの濾過精度より小さい粒径の粉体等を確実に捕集することが可能となる。

　本発明の装置は、導電材料からなる外側第１カバーと該外側第１カバーに収納され該外側第１カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第１カバーとを有する第１のハウジング部材と、前記外側第１カバーに嵌合可能な導電材料からなる外側第２カバーと該外側第２カバーに収納され該外側第２カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第２カバーとを有する第２のハウジング部材とから構成された２分割分離可能な筐体と、前記２分割分離可能に構成された筐体内に配置され、前記筐体の外部から吸引された粉体を捕集する第１フィルタが収納されたフィルタカートリッジとを備えたファラデーケージと、前記外側第１及び第２カバーのいずれか一方、および、前記内側第１及び第２カバーのいずれか一方と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。

　これにより、フィルタカートリッジ内に吸引した粉体の電荷量を測定した後、このフィルタカートリッジ内の粉体の重量を測定することによって、粉体の電荷量と重量をそれぞれ効率よく測定することができる。また、電荷量の測定後に、筐体よりフィルタカートリッジを取り出すことによって、簡単かつ確実に筐体より粉体を取り去ることができる。

本発明の一実施形態による装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態によるファラデーケージの第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１に示すファラデーケージの分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるファラデーケージの断面図である。 図３に示すV－V線に沿った断面図である。 図２に示す外側第２カバーの斜視図であって、当該カバーから突起形成部材を取り外した状態を示している。 （ａ）は吸引方向の上流側からフィルタカートリッジを見たときの斜視図であり、（ｂ）は吸引方向の下流側からフィルタカートリッジを見たときの斜視図である。 図３に示すフィルタカートリッジの断面図である。 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。 ファラデーケージ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。 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概略断面図である。 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、ファラデーケージ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。 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概略断面図である。 （ａ）は内側第１カバーの先端部の変形例を示す要部断面図であり、（ｂ）は内側第１カバーと内側第２カバーの接触部分の変形例を示す要部断面図である。

　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。

　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ためのファラデーケージ１と、ファラデーケージ１に接続部材７０によって接続された配管部材６と、配管部材６の途中部位に設けられたフィルタユニット５と、ファラデーケージ１に配管部材６を介して接続された吸引ポンプ１２と、ファラデーケージ１に接続された同軸ケーブル１３と接続された電位計１４と、重量測定器１８とを含んでいる。なお、電位計１４及び重量測定器１８（本実施形態においては、電子天秤１８）は、公知のものを採用している。吸引ポンプ１２と電位計１４については、一体的に構成されたものでもよい。また、配管部材６としては、ゴム又は合成樹脂からなる可撓性を有するチューブが用いられている。

　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。このように筐体１ａが２分割に分離可能に構成されているため、筐体１ａにフィルタカートリッジ４を出し入れする作業が簡単になる。また、筐体１ａには、配管部材６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、ファラデーケージ１は、吸引ポンプ１２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を吸引可能となっている。また、この吸引によって、筐体１ａから排出される気体（外部から筐体１ａに吸い込まれた気体）は、接続部材７０の孔７０ａ、配管部材６及びフィルタユニット５を通って吸引ポンプ側に流れる。すなわち、接続部材７０、配管部材６及び配管部材６の途中部位に設けられたフィルタユニット５は、気体の排出経路を構成している。

　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カバー２３とを有している。内側第１カバー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いる。外側第１カバー２１と内側第１カバー２３とは、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、銅及びマグネシウム合金などの導電性を有する材料から構成されていてもよい。また、内側第１カバー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。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。

　外側第１カバー２１の吸引方向Ａの上流端には、環状フランジ３１が形成されている。環状フランジ３１には、第１ホルダ２２及び内側第１カバー２３の一部が挿通可能な孔３１ａ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。これら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。すなわち、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。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。

　また、外側第１カバー２１の表面全体には、アルマイト処理によって形成された陽極酸化被膜、すなわち、外側第１カバー２１の基材であるアルミニウム合金よりも硬質であって絶縁性を有する硬質被膜１０が形成されている。本実施形態においては、表面処理としてアルマイト処理を採用しており、硬質被膜１０の厚みが３０μｍ程度であるが、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であれば、どのような厚みであってもよい。すなわち、硬質被膜１０の厚みが１０μｍ以上あれば、外側第１カバー２１の表面全体を基材よりも硬質にすることが可能となり、１００μｍ以下であれば、硬質被膜１０を製造することが可能となる。

　さらに、アルマイト処理以外にも外側第１カバー２１の表面全体に外側第１カバー２１の基材よりも硬質な硬質被膜を形成することが可能であれば、例えば、硬質クロムメッキ、無電解ニッケルメッキなどの各種メッキ処理、化成処理、ＬＤ（防錆黒色導電薄皮膜）処理及びこれらの組合せた表面処理であってもよい。なお、硬質クロムメッキ、無電解ニッケルメッキなどの各種メッキ処理、化成処理、ＬＤ処理及びこれらの組合せた表面処理で形成された硬質被膜は導電性を有している。他の処理としては、硬質被膜を形成しうる材料の外側第１カバー２１表面への塗布や浸漬、その後の硬化処理による方法があげられる。また、イオンプレーティングあるいは、レーザー照射、焼入れによる方法も可能である。本発明で記載する被膜は、基材表面上に新たな膜や層を形成する場合や、基材の表面内部に基材そのものと異なる性質（硬化など）を持つ膜や層を形成する場合も含む。

　また、外側第１カバー２１の環状突起３３の溝３２側の面３３ａには、図５に示すように、硬質被膜１０が形成されていない２つの接触領域１１が形成されている。これら２つの接触領域１１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、２つの接触領域１１は、切欠部３４ａ，３４ｂから９０°回転した位置に配置されている。また、２つの接触領域１１は、両ハウジング部材２，３を組み付けた際に、外側第１カバー２１と後述する外側第２カバー５１とが嵌合した嵌合領域（嵌合方向について互いに重なる表面領域）内に形成されており、後述の突起形成部材６６，６７と接触可能な位置に配置されている。

　本実施形態における接触領域１１は、当該領域１１部分にだけマスキングを行った状態でアルマイト処理が行われ、その後マスキングを除去することで、外側第１カバー２１の接触領域１１を除く表面全体に硬質被膜１０が形成されることで構成される。すなわち、接触領域１１は、アルマイト処理前の外側第１カバー２１の基材の表面である。なお、接触領域１１は、外側第１カバー２１の表面全体に硬質被膜１０を形成した後、当該接触領域１１となる部分だけ切削加工を行ってアルマイト処理前の外側第１カバー２１の基材の表面を露出してなるものであってもよい。また、本実施形態においては、外側第１カバー２１の接触領域１１を除く表面全体に硬質被膜１０が形成されているが、接触領域１１を除く嵌合領域だけに硬質被膜１０が形成されていてもよいし、接触領域１１を除く溝３２だけに形成されていてもよい。さらには、接触領域１１を除く面３３ａにだけ形成されていてもよい。

　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。

　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ている。そして、切欠部３７ａと切欠部３４ａとで１つの大きな切欠部３８ａを構成し、切欠部３７ｂと切欠部３４ｂとで１つの大きな切欠部３８ｂを構成している。

　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。これら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。すなわち、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。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。

　内側第１カバー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カバー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カバー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。

　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。

　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カバー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に付勢する。すなわち、付勢部材４７は、フィルタカートリッジ４を内側第１カバー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。

　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カバー２３を吸引方向Ａに付勢する。なお、内側第１カバー２３にはＣ型止め輪４２が設けられており、内側第１カバー２３は吸引方向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。

　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カバー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とを有している。そして、外側第２カバー５１と内側第２カバー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は、アルミニウム、銅及びマグネシウム合金などの導電性を有する材料から構成されていてもよい。また、内側第２カバー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。

　外側第２カバー５１の吸引方向Ａの下流端には、環状フランジ６１が形成されている。環状フランジ６１には、第２ホルダ５２の一部が挿通可能な孔６１ａが形成されている。環状フランジ６１には、電位計１４に接続された同軸ケーブル１３を通す孔６１ｂが形成されている。そして、同軸ケーブル１３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カバー５３に接続されている。

　外側第２カバー５１は、図４に示すように、吸引方向Ａの上流端において内周面から突出する２つの突起５１ａ，５１ｂを有している。これら突起５１ａ，５１ｂは、外側第２カバー５１の基材に固定された２つの突起形成部材６６，６７により構成されている。突起形成部材６６，６７は、ステンレス鋼などの導電性材料から構成されている。具体的には、外側第２カバー５１の上流端には、図６に示すように、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、図４に示すように、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とが係合し、両者が組み付けられる。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。

　また、外側第２カバー５１の表面全体にも、アルマイト処理によって形成された絶縁性を有する硬質被膜１５が形成されている。硬質被膜１５も硬質被膜１０と同様に、その厚みが３０μｍ程度であるが、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であれば、どのような厚みであってもよい。なお、この硬質被膜１５も上述の硬質被膜１０と同様に、種々の表面処理や他の処理で形成されていてもよい。

　また、切欠部６８，６９の面６８ａ，６９ａには、図６中ハッチングで示すように、硬質被膜１５が形成されていない２つの接触領域１６が形成されている。この面６８ａ，６９ａは、切欠部６８，６９に突起形成部材６６，６７が固定されたときに、当該突起形成部材６６，６７と接触する面である。このため、突起形成部材６６，６７及び外側第２カバー５１の基材が電気的に接続される。本実施形態における突起成形部材６６，６７は、接触領域１６にマスキングを行った状態でアルマイト処理が行われることによって硬質被膜１５が形成された外側第２カバー５１の基材に固定されるので、当該部材６６，６７には硬質被膜１５が形成されていない。したがって、両ハウジング部材２，３を組み付けた際に、外側第１カバー２１の接触領域１１と突起形成部材６６，６７とが接触し、電気的に接続されることになる。なお、突起形成部材６６，６７の表面全体には、硬質被膜１５が形成されておらず、この表面自体が接触領域となるが自身がステンレス鋼からなるので、その表面が外側第２カバー５１の基材よりも硬質となる。そのため、両カバー２１，５１を組み付けたときに、嵌合領域においてカバー同士の擦れによる削れやかじり等の発生を抑制することができる。また、接触領域１６は、上述と同様に、アルマイト処理を行ってから切削加工を行うことで形成してもよい。

　本実施形態においては、突起形成部材６６，６７が外側第２カバー５１に一体的に形成されていてもよい。この場合、硬質被膜が形成されていない接触領域が、両ハウジング部材２，３を組み付けた際に、外側第１及び第２カバー２１，５１が嵌合した嵌合領域内であって、接触領域１１と対向する領域に形成されておればよい。換言すると、硬質被膜１５が当該接触領域を除く嵌合領域に形成されていてもよい。さらには、突起５１ａ，５１ｂの溝３２の底面と対向する先端面にだけ、硬質被膜が形成されていてもよい。このように硬質被膜が形成されておれば、両カバーを組み付けたときに、嵌合領域においてカバー同士の擦れによる削れやかじり等の発生を抑制することができる。

　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カバー５３と対向する面には内側第２カバー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が形成されており、フィルタカートリッジ４から排出される気体の排出経路の一部を構成している。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カバー５３と接続された同軸ケーブル１３の芯線およびその芯線を覆う絶縁部材が通される。

　内側第２カバー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カバー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カバー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カバー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カバー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。

　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と第２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。

　フィルタユニット５は、接続部材７０及び配管部材６を介して筐体１ａ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（第２フィルタ）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、配管部材６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、配管部材６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の配管部材６に対する着脱が容易になる。

　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、本来、フィルタ８３（後述する）で捕集すべき粉体をフィルタユニット５で捕集したか否かが一目で分かる。そのため、フィルタ８３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。

　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７及び図８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（第１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。

　２つのハウジング８１，８２は、絶縁材料であるポリプロピレン樹脂から構成されている。また、この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して、全体的に導電性を有するように成してもよい。フィルタカートリッジ４の容器が、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、金属容器内にフィルタを設ける構成にすると重量が約１００g程度と大きくなる。すると、金属容器で捕集した粉体と金属容器との総重量を精度良く測定するために、電子天秤１８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。金属容器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。

　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、絶縁材料に替えて金属微粉末が添加されたポリプロピレン樹脂を用いているが、この場合、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であれば、どのような合成樹脂であってもよい。例えば、乳白色の樹脂を用いる場合、厚みを比較的薄くすることで、外部から内部の状態、すなわち、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な半透明とすることができる。この場合、フィルタカートリッジ４のほぼ全体が透光領域となる。これにより、フィルタカートリッジ４内でのフィルタ８３の収納状態も確認することが可能となる。

　なお、合成樹脂に対する導電性材料の添加量は、適当な表面導電率を有する程度で、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。また、両ハウジング８１，８２の少なくとも一方が、透明性を有する合成樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂）からなる場合も、上述と同様な効果を得ることができる。さらに、両ハウジング８１，８２の少なくとも一部に、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。

　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（第１筒部）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（第２筒部）４ｃを有している。長尺部４ａの長さは、拡径部４ｂの外径より長く形成されている。より具体的には長尺部４ａの長さは、拡径部４ｂの外径と同程度から２倍程度の長さに形成するのがよく、より好適には１．２倍から１．８倍程度、最適には１．５倍程度に形成するのがよい。この場合、ファラデーケージ１にフィルタカートリッジ４を挿入することにより、長尺部４aの先端部がファラデーケージ１の第１のハウジング部材２より突出することになり、外部の帯電した粉体を吸引する際の操作が容易になる。

　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。

　図７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内から粉体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。

　ハウジング８１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とを有している。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。

　先端部８６には、図８に示すように、吸引方向Ａに沿ってその内径が逓減する逓減領域８４ａが形成されている。すなわち、吸引方向Ａに関して、先端部８６の上流端に形成された吸引口８６ａの内径ｄ１が下流端の内径ｄ２よりも僅かに大きくなっている。また、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カバー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。これにより、ファラデーケージ１に吸引した粉体が先端部４１ａの内周面に付着せず、ほとんどの粉体がフィルタカートリッジ４内に入り込む。そのため、電荷量を測定したすべての粉体の重量をフィルタカートリッジ４の重量測定によって、測定することが可能となる。

　繋ぎ部８７には、吸引方向Ａに沿ってその内径が逓増する逓増領域８４ｂが形成されている。すなわち、吸引方向Ａに関して、繋ぎ部８７の上流端の内径ｄ３が下流端の内径ｄ４よりも小さくなっている。このように先端部８６に逓減領域８４ａが形成され、繋ぎ部８７に逓増領域８４ｂが形成されていることで、長尺部４ａを成形するための金型を先端部８６と繋ぎ部８７との境界で分割した分割金型にすることが可能となる。このため、フィルタカートリッジ４の製造コストを低下させることができる。また、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等間隔に離隔して配置され、且つ、交互に配置されている。

　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カバー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カバー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。なお、フィルタカートリッジ４と内側第２カバー５３との間のシール性をより向上させるため、内側第２カバー５３のフィルタカートリッジ４の下流端部と接する面に、例えば２ｍｍ厚のシリコン樹脂製のパッキンを挿入するようにしてもよい。

　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カバー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カバー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カバー２３に挿入したときに、突起８９とカラー４５とが接触するのでフィルタカートリッジ４に導電性を持たせた場合、フィルタカートリッジ４と内側第１カバー２３とが電気的に接続される。

　上流半部８５内には、図７（ａ）及び図８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で確実に粉体を捕集することができる。

　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。

　ハウジング８２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とを有している。短尺部４ｃは、内側第２カバー５３の最も小さい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は、吸引方向Ａに関して、上流側に形成された傾斜面９６と下流側に形成された傾斜面９７とを有しており、その外径が内側第２カバー５３の最も小さい内径とほぼ同じ径となっている。傾斜面９７は、短尺部４ｃの外周面に対する傾斜角度が傾斜面９６よりも小さくなっており、比較的緩やかに形成されている。このような環状突起９５が短尺部４ｃに形成さていることで、ユーザが指で短尺部４ｃを摘んで持ったときに、環状突起９５がほどよく指先に引っ掛かる。そのため、筐体１ａに対してフィルタカートリッジ４を出し入れする際に、フィルタカートリッジ４が持ちやすくなる。また、傾斜面９７が緩やかに形成されているので、環状突起９５の外周先端がほどよく指先にくい込み、よりフィルタカートリッジ４が持ちやすくなる。

　短尺部４ｃには、吸引方向Ａに沿ってその内径が逓増する逓増領域８４ｃが形成されている。すなわち、吸引方向Ａに関して、短尺部４ｃの上流端の内径ｄ５が下流端に形成された排出口９８の内径ｄ６よりも僅かに小さくなっている。排出口９８は、吸引口８６ａよりもその径が大きい。これにより、吸引口８６ａからの吸引力を高めることが可能となる。

　下流半部９２内には、図７（ｂ）及び図８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で確実に粉体を捕集することができる。また、各リブ９３の下流端には切欠部９３ａが形成されている。

　続いて、装置１００において、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および図９～図１１を参照しつつ説明する。

　まず、ユーザがフィルタカートリッジ４を外部から内部の状態を確認して、使用済みのものか否かを確認する。そして、未使用のフィルタカートリッジ４の単体の重量を電子天秤１８で測定する。そして、ユーザが、図９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カバー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。これら３つの突起８９とカラー４５との係合により、フィルタカートリッジ４の吸引方向Ａに沿う中心軸と筐体１ａの中心軸とがほぼ一致する。また、このとき、フィルタカートリッジ４と内側第１カバー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カバー５３は直接接触して、電気的に接続される。

　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９に示すように、内側第１カバー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カバー２３の下流端面と内側第２カバー５３の環状突起６５の上流端面とが接触し、内側第１カバー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カバー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カバー２３と内側第２カバー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カバー２３の下流端面に対する内側第２カバー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カバー２３と内側第２カバー５３間の圧接力の低下を抑制する。

　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カバー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。加えて、嵌合方向に関して、フィルタカートリッジ４のサイズに多少バラツキがあっても、付勢部材４７がそのサイズのバラツキを吸収することが可能となる。

　次に、ユーザが外側第１及び第２カバー２１，５１を嵌合した後、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とが係合し、両ハウジング部材２，３が組み付けられて、筐体１ａが構成される。このように、外側第１及び第２カバー２１，５１同士を嵌合させ９０°回転させるときに、突起５１ａ，５１ｂと環状突起３３とが、さらに環状突起３３と外側第２カバー５１の内周面とが接触しても、そこには硬質被膜１０，１５が形成されているので、削れやかじり等の発生が抑制される。さらに、硬質被膜１０，１５は、両カバー２１，５１の内周面にも形成されているので、外側第１カバー２１と内側第１カバー２３との間、及び、外側第２カバー５１と内側第２カバー５３との間に導電性の異物や水滴などが入り込んでも、外側第１カバー２１と内側第１カバー２３、及び、外側第２カバー５１と内側第２カバー５３とが導通しなくなる。そのため、内側第１及び第２カバー２３，５３内の電荷量の測定を精度よく行うことができる。そして、両カバー２１，５１の接触領域同士が接触して両カバー２１，５１も電気的に接続される。このように硬質被膜１０，１５を有していても、両カバー２１，５１を組み付けたときに、両カバー同士が電気的に接続されるので、内側第１及び第２カバー内の電荷量の測定に際し、外部電界の影響を効果的に排除することができる。なお、硬質被膜が導電性を有している場合は、両カバー２１，５１の表面全体に硬質被膜が形成されていてもよい。すなわち、両カバー２１，５１に接触領域１１，１６が形成されていなくてもよい。これにおいても、両カバー２１，５１を組み付けたときに、両カバー２１，５１同士が電気的に接続され、上述と同様な効果を得ることができる。

　なお、硬質被膜１０，１５が形成されていることで、フィルタカートリッジ４を挿入する際に、両カバー２１，５１の内面とフィルタカートリッジ４とが接触または摩擦することにより帯電しても、電荷量を測定する前にその分だけリセットすればよい。すなわち、電位計のゼロ点調整を行えばよい。また、付勢部材４９の付勢力は、両カバー２１，５１が離れる方向（嵌合方向と平行な方向）に作用しているので、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。

　次に、ユーザが吸引ポンプ１２を駆動させて、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に捕集され、気体は排出口９８から排出経路（孔６４，７０ａ、配管部材６及びフィルタユニット５）を通って吸引ポンプ側に排出される。仮に、フィルタカートリッジ４のフィルタ８３が正規に取り付けられていない場合、あるいは吸引ポンプ１２の動作中などに破損した場合には、吸引された粉体がフィルタカートリッジ４を通過して吸引ポンプ側に排出されてしまうが、排出経路にはフィルタユニット５が設けられているので、粉体がフィルタユニット５のフィルタ部材８に捕集され、吸引ポンプ側に排出されない。そのため、吸引した粉体を吸引ポンプ１２から外部に飛散させる等の危険性を確実に防止することができる。また、このとき、フィルタユニット５の本体部７ａが透明であるため、フィルタユニット５に粉体が捕集されたか否かを一目で分かる。なお、フィルタユニット５に粉体が捕集された場合は、不具合のないフィルタカートリッジ４に交換して、再度、粉体を吸引する。

　次に、ユーザが吸引ポンプ１２の駆動を停止し、フィルタユニット５に粉体が捕集されていない場合は、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１０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１０に示すように、電気力線（図１０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の内壁に生じた電荷Ｅ２、Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂの電荷量と等量の電荷が、ファラデーケージ１の内側第１、第２カバー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。そして、コンデンサＣに発生した電荷Ｅ２と等量の電荷量を電位計１４で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。

　続いて、フィルタカートリッジ４及び捕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カバー２３に支持されたフィルタカートリッジ４を内側第１カバー２３から取り出す。

　次に、ユーザが、図１１に示すように電子天秤１８の計量皿１８ａ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１８の計量皿１８ａに接触させるように、フィルタカートリッジ４を計量皿１８ａ上に載置する。これにより、フィルタ８３に捕集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。

　そして、ユーザが電子天秤１８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１０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１１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１８ａ上に載置しても、フィルタカートリッジ４と計量皿１８ａとの間にクーロン引力が生じるような電荷が計量皿１８ａ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１８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１８ａ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。

　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。

　以上のように、本実施形態によると、両カバー２１，５１を嵌合してから第１のハウジング部材２を周方向に９０°回転させるだけで、ロック機構がフィルタカートリッジ４を取り付けた両ハウジング部材２，３を互いに係合させることができる。このように両ハウジング部材２，３を互いに係合させるロック機構が簡易な構成になることで、筐体１ａにフィルタカートリッジ４を出し入れする作業が簡単になる。また、次の測定に際しては、フィルタカートリッジ４を新たなものに交換するだけでよく、従来のように吸引ノズル等を分解して清掃する必要がなく、測定の作業性が向上する。

　加えて、両ハウジング部材２，３を互いに係合させたときには、外側第１及び第２カバー２１，５１の電気的接触、及び、内側第１及び第２カバー２３，５３の電気的接触が強固に保たれる。そのため、内側第１及び第２カバー２３，５３の閉空間内の電荷量を精度良く測定することができると共に、電気的接触された外側第１及び第２カバー２１，５１によって、内側第１及び第２カバー２３，５３の閉空間内の電荷量の測定に際し、外部電界の影響を効果的に排除することができる。

　また、両カバー２１，５１の嵌合領域に硬質被膜１０，１５が形成されているので、両カバー２１，５１を組み付けたときに、嵌合領域においてカバー同士の擦れによる削れやかじりなどの発生を抑制することができる。このため、両カバー２１，５１を繰り返し、組み付け及び分離させることが可能となる。また、両カバー２１，５１が、アルミニウム合金から構成されており、硬質被膜１０，１５がアルマイト処理で形成されているので、両カバー２１，５１の重量を比較的軽量にすることができ、ファラデーケージ全体の重量を軽量化することができる。

　また、フィルタユニット５が筐体１ａの外側に設けられているので、筐体内にフィルタユニットを設けるときと比して、筐体１ａを小型化することができる。さらに、フィルタユニット５が、筐体１ａの外部に一目で設けられていることが分かり、加えてフィルタユニット５の交換が容易となる。また、フィルタユニット５のフィルタ部材８がフィルタ８３よりもその濾過精度が高いので、フィルタカートリッジ４から通過してきたフィルタ８３の濾過精度より小さい粒径の粉体等を確実に捕集することが可能となる。

　また、フィルタカートリッジ４のほぼ全体が透光領域となっているので、粉体が吸引された使用済みのフィルタカートリッジ４か未使用のフィルタカートリッジ４かを外部から容易に確認することが可能となる。そのため、使用済みフィルタカートリッジを誤って再使用するのを防ぐことができる。

　本実施形態においては、フィルタカートリッジ４のほぼ全体が透光領域となっているが、長尺部４ａ、拡径部４ｂ及び短尺部４ｃのいずれかに部分的に透光領域が形成されておればよい。これにおいても、フィルタカートリッジが使用済みか否かを確認することができる。さらに、透光領域が拡径部４ｂのフィルタ８３よりも上流に形成されていてもよい。この場合、上記の効果に加えて、透光領域からフィルタ８３で捕集された粉体を確認することが可能となる。そのため、使用済みフィルタカートリッジを再使用するのを確実に防ぐことが可能となる。なお、フィルタカートリッジに部分的に透光領域を設ける場合は、当該透光領域を設ける部分に開口部を形成し、その開口部を覆う透明なフィルムや樹脂板をフィルタカートリッジに溶着又は接着すればよい。

　また、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。

　ここで比較例として、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１０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、ファラデーケージ１の内側第１、第２カバー２３、５３の内壁に生じる。電荷Ｅ２、Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂと等量の電荷が、ファラデーケージ１の内側第１、第２カバー２３、５３を通して、内側第１、第２カバー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１０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１８の計量皿１８ａ上にフィルタカートリッジ４を載置した場合、図１１とは、状態が異なる。すなわち、図１１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１８ａ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。このように絶縁体からなるフィルタカートリッジは、フィルタカートリッジ内部の電荷の電気力線を閉じ込める利点を持たないが、導電性材料の合成樹脂への添加や、合成樹脂外面へのスプレーによる塗布による手間がかからず、安価に提供することが可能となる。したがって、粉体の単位重量当たりの電荷量を測定せず、吸引した粉体全体の電荷量だけを測定する場合は、絶縁体からなるフィルタカートリッジが好適である。

　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１２及び図１３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。

　本変形例におけるフィルタカートリッジ２０４は、図１２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^-9Ｓcm²以上である。

　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と対向する面側が、図１０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１２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。

　また、フィルタカートリッジ２０４及びこれに捕集された粉体の総重量を測定する場合においては、図１３に示すように、ユーザが電子天秤１８の計量皿１８ａ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１２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１８ａ、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１１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１８で高精度に測定することが可能となる。

　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１８ａ、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１８ａ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。

　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、ファラデーケージ１の内側第１及び第２カバー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カバー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カバー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カバー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１８ａ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ファラデーケージ内に取り付けられ、吸引された粉体を捕集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。このようなフィルタカートリッジの他、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。

　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１３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カバー２３に接続されていてもよい。また、同軸ケーブル１３以外の配線部材を採用することも可能である。

　また、上述の本実施形態においては、ロック機構が突起５１ａ，５１ｂと環状突起３３から構成されているが、カバー２１の外周面に雄ねじ部が形成され、カバー５１の内周面に雌ねじ部が形成され、いずれか一方のハウジング部材を周方向に回転させて、雌ねじ部に雄ねじ部が螺入されることで両ハウジング部材が互いに係合してもよい。また、突起５１ａ，５１ｂが第１のハウジング部材２に形成され、環状突起３３が第２のハウジング部材３に形成されていてもよい。すなわち、本実施形態とは逆のハウジング部材２，３に突起５１ａ，５１ｂ及び環状突起３３が形成されていてもよい。

　また、ロック機構は上記したものに限定されず、第１及び第２のハウジング部材２，３の組み付け、分離を確実かつ簡単に行える機構であればよい。例えば、第２のハウジング部材３に第１のハウジング部材２を嵌合するだけで、両ハウジング部材２，３の嵌合が外れないように、溝３２に係合するフック式のロック機構又はカプラ式のロック機構でもよい。さらには、プレストフィットプランジャ３９ａ，３９ｂだけで両ハウジング２，３の嵌合が外れないようにロックするプランジャ式のロック機構でもよい。

　また、上述の実施形態においては、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で、内側第１カバー２３の先端部４１ａとフィルタカートリッジ４の先端部８６の間から内側第１カバー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ないようにしているが、これに加えて、内側第１カバー２３の先端部を図１４（ａ）に示す形状とすることにより、より確実なものとなる。

　図１４（ａ）に示すように、先端部２４１ａの吸い込み口２４１ｃの内径をその上流端から下流端に向かって漸減させると共に、当該下流端における内径をフィルタカートリッジ４の吸引口８６ａの内径よりも小さく絞った構造としている。このような構造にすることにより、フィルタカートリッジ４の吸引口８６ａの外周への粉体の付着をより確実に防止することができる。

　また、上述の実施形態においては、内側第１カバー２３の下流端面と内側第２カバー５３の環状突起６５の上流端面とを接触させて、内側第１カバー２３と内側第２カバー５３との電気的接触状態を形成しているが、内側第１カバーの下流端と内側第２カバーの上流端の接触形状を図１４（ｂ）に示す形状とすることにより、電気的接触状態がより確実なものとなる。

　図１４（ｂ）に示すように、内側第１カバーの拡径部２２３ｂの下流端面に接触する内側第２カバー２５３の環状突起２６５の上流端面には、リング状の突出段部２６５ａが形成されている。そして、突出段部２６５ａは、その外径が拡径部２２３ｂの内径に合致するように形成されている。この場合、内側第１カバーと内側第２カバーを接触させたときに、拡径部２２３ｂの下流端面と環状突起２６５の上流端面とが面接触すると共に、突出段部２６５ａの外周側面と拡径部２２３ｂの内周面とが接触する。このため、拡径部２２３ｂの下流端面及び環状突起２６５の上流端面にたとえ座面汚れが生じた場合でも、突出段部２６５ａが拡径部２２３ｂの内周面と面接触した状態が確保され、電気的接触状態の信頼性が更に向上する。

　また、フィルタユニットが筐体１ａ内に設けられていてもよい。この場合、フィルタカートリッジ４の排出口９８の下流の排出経路に設けられておればよい。また、フィルタユニット５が、本体部７ａに代えて、部分的に透明な又は非透明な本体部を有していてもよい。また、フィルタユニット５内のフィルタ部材８は、フィルタ８３と少なくとも同等の濾過精度を有しておればよい。

　また、付勢部材４７，４９が設けられていなくてもよい。また、フィルタカートリッジ４の外周面に複数の突起８９が形成されていなくてもよい。また、吸引方向Ａに関して、内側第１カバー２３の上流端と、フィルタカートリッジ４の上流端とが実質的に一致していなくてもよい。フィルタカートリッジ４の外周側面が面取りされてなくてもよい。また、ハウジング８２にリブ９３が形成されていなくてもよい。

　また、上述の実施形態においては、長尺部４ａに逓減領域８４ａ及び逓増領域８４ｂが形成されているが、これら２つの領域８４ａ，８４ｂが形成されていなくてもよい。すなわち、長尺部４ａに吸引方向Ａに沿ってその内径が逓増（逓減）する１つの逓増領域（逓減領域）や内径が一定なストレート領域が形成されていてもよい。なお、短尺部４ｃにおいても吸引方向Ａに沿ってその内径が逓減する逓減領域や内径が一定なストレート領域が形成されていてもよい。また、吸引口８６ａが、排出口９８よりもその径が大きくてもよいし、同じであってもよい。また、短尺部４ｃの下流端に環状突起９５が形成されていなくてもよい。

　　１　ファラデーケージ
　　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
　　４ａ　長尺部（第１筒部）
　　４ｂ　拡径部
　　４ｃ　短尺部（第２筒部）
　　５　フィルタユニット
　　７　樹脂ケース
　　８　フィルタ部材（第２フィルタ）
　１０，１５　硬質被膜
　１１，１６　接触領域
　１４　電位計
　１８　電子天秤（重量測定器）
　２１　外側第１カバー
　２３　内側第１カバー
　３３　環状突起
　３４ａ，３４ｂ　切欠部
　４７　付勢部材（第２付勢部材）
　４９　付勢部材（第１付勢部材）
　５１　外側第２カバー
　５１ａ，５１ｂ　突起
　５３　内側第２カバー
　８１，８２，２８１，２８２　ハウジング（容器）
　８３　フィルタ（第１フィルタ）
　８４ａ　逓減領域
　８４ｂ，８４ｃ　逓増領域
　８６ａ　吸引口
　８９　突起
　９５　環状突起
　９８　排出口
１００　装置
２８３　導電膜





  

Claims (28)

1. 　導電材料からなる外側第１カバーと該外側第１カバーに収納され該外側第１カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第１カバーとを有する第１のハウジング部材と、前記外側第１カバーに嵌合可能な導電材料からなる外側第２カバーと該外側第２カバーに収納され該外側第２カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第２カバーとを有する第２のハウジング部材とから構成された２分割に分離可能な筐体と、
   　２分割に分離可能に構成された前記筐体内に配置され、前記筐体の外部から吸引された粉体を捕集する第１フィルタが収納されたフィルタカートリッジとを備えたことを特徴とするファラデーケージ。
2. 　導電材料からなる外側第１カバーと該外側第１カバーに収納され該外側第１カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第１カバーとを有する第１のハウジング部材と、前記外側第１カバーに嵌合可能な導電材料からなる外側第２カバーと該外側第２カバーに収納され該外側第２カバーと電気的に絶縁された導電材料からなる内側第２カバーとを有する第２のハウジング部材とから構成された筐体と、
   　前記筐体内に配置され、前記筐体の外部から吸引された粉体を捕集する第１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、
   　前記第１及び第２のハウジング部材には、前記外側第１及び第２カバーを嵌合させることによって、その嵌合方向に関して前記内側第１カバーの端面と前記内側第２カバーの端面とが圧接された状態を保持しつつ両ハウジング部材を互いに係合させるロック機構が設けられていることを特徴とするファラデーケージ。
3. 　前記ロック機構が、前記嵌合方向について、前記外側第１及び第２カバーのいずれか一方のカバーであって当該カバーの他方のカバーと重なる内周面から突出した突起と、前記他方のカバーの前記一方のカバーと重なる外周面から突出し且つ前記突起に対応する切欠部を有する環状突起とを有しており、
   　前記突起は、前記突起が前記切欠部を通過するように前記外側第１及び第２カバーを嵌合させた後、前記一方のハウジング部材を周方向に１回転未満回転させることによって、前記環状突起と係合することを特徴とする請求項２に記載のファラデーケージ。
4. 　前記外側第１カバーと前記内側第１カバーとの間には、前記内側第１カバーが前記外側第１カバーから嵌合方向に沿って離れるように前記内側第１カバーを付勢する第１付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
5. 　前記内側第１カバーと前記フィルタカートリッジとの間には、前記フィルタカートリッジが前記内側第１カバーから嵌合方向に沿って離れるように前記フィルタカートリッジを付勢する第２付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
6. 　前記外側第１及び第２カバーの嵌合領域には硬質被膜が形成されており、
   　前記硬質被膜は、形成された当該カバーの基材よりも硬質であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
7. 　前記硬質被膜が、絶縁性を有しており、
   　前記嵌合領域のうち、前記外側第１及び第２カバーを組み付けたときに互いに接触する前記外側第１及び第２カバーの接触領域には、前記硬質被膜が形成されていないことを特徴とする請求項６に記載のファラデーケージ。
8. 　前記硬質被膜が、前記外側第１及び第２カバーの前記接触領域を除く表面全体に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のファラデーケージ。
9. 　前記外側第１及び第２カバーが、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金から構成されており、
   　前記硬質被膜がアルマイト処理で形成されていることを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
10. 　前記硬質被膜が、導電性を有していることを特徴とする請求項６に記載のファラデーケージ。
11. 　前記フィルタカートリッジが、合成樹脂からなるとともに、粉体を吸引する吸引方向に沿って延在した第１筒部と、前記第１フィルタを収納し前記第１筒部よりもその径が拡径された筒状の拡径部と、前記吸引方向に沿って延在し、前記吸引方向に関して前記第１筒部との間に前記拡径部を挟む第２筒部とを有しており、
    　前記第１筒部、前記拡径部、及び、前記第２筒部の少なくともいずれかに透光領域が形成されていることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
12. 　前記透光領域が、前記吸引方向に関して前記拡径部の前記第１フィルタよりも上流に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のファラデーケージ。
13. 　前記フィルタカートリッジが、半透明又は透明の合成樹脂からなり、フィルタカートリッジ全体に前記透光領域が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のファラデーケージ。
14. 　前記第１筒部が、前記吸引方向に関して前記拡径部よりも上流に配置されるとともに、前記拡径部の直径より長く且つ前記第２筒部よりも長尺に形成されており、
    　前記第１筒部には、内径が前記吸引方向に沿って逓減する逓減領域と、その逓減領域の下流に形成されその内径が前記吸引方向に沿って逓増する逓増領域とが形成されていることを特徴とする請求項１１～１３のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
15. 　前記第２筒部には、内径が前記吸引方向に沿って逓増する逓増領域が形成されており、
    　前記第２筒部の最も下流にある排出口が、前記第１筒部の最も上流にある吸引口よりもその径が大きいことを特徴とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
16. 　前記第２筒部の前記吸引方向の下流端部には、前記第２筒部の外周面から突出した環状突起が形成されていることを特徴とする請求項１１～１５のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
17. 　前記拡径部の外周側面が、多面形状に面取りされていることを特徴とする請求項１１～１６のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
18. 　前記フィルタカートリッジが、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請求項１～１７のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
19. 　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１８に記載のファラデーケージ。
20. 　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１８に記載のファラデーケージ。
21. 　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２０に記載のファラデーケージ。
22. 　前記フィルタカートリッジの外周面には、その周方向に沿って互いに離隔して配置された複数の突起が形成されており、
    　前記複数の突起は、前記フィルタカートリッジを前記内側第１カバー内に挿入したときに、その先端が前記内側第１カバーと係合することを特徴とする請求項１～２１のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
23. 　粉体を吸引する吸引方向に沿って、前記内側第１カバーの上流端と前記フィルタカートリッジの上流端とが実質的に同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項１～２２のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
24. 　前記フィルタカートリッジより下流の経路の途中部位に設けられ、濾過精度が前記第１フィルタ以上である第２フィルタを有するフィルタユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１～２３のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
25. 　前記フィルタユニットが前記筐体の外側に設けられていることを特徴とする請求項２４に記載のファラデーケージ。
26. 　前記フィルタユニットは、前記第２フィルタを収納する樹脂ケースを有しており、
    　前記樹脂ケースの前記第２フィルタと対向する領域には、透光領域が形成されていることを特徴とする請求項２５に記載のファラデーケージ。
27. 　前記第２フィルタの濾過精度が前記第１フィルタよりも高いことを特徴とする請求項２４～２６のいずれか１項に記載のファラデーケージ。
28. 　請求項１～２７のいずれか１項に記載のファラデーケージと、
    　前記外側第１及び第２カバーのいずれか一方、および、前記内側第１及び第２カバーのいずれか一方と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ことを特徴とする装置。

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