特許 7570239 分離カラム接続装置及び分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-10

(45)【発行日】2024-10-21

(54)【発明の名称】分離カラム接続装置及び分離装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/60 20060101AFI20241011BHJP

   G01N 30/54 20060101ALI20241011BHJP

【ＦＩ】

G01N30/60 P

G01N30/60 Q

G01N30/54 G

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021003225

(22)【出願日】2021-01-13

(65)【公開番号】P2022108322

(43)【公開日】2022-07-26

【審査請求日】2023-05-24

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 太一郎

(72)【発明者】

【氏名】富田 将司

(72)【発明者】

【氏名】清水 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】飯島 夢生

(72)【発明者】

【氏名】増田 藍

(72)【発明者】

【氏名】古川 大地

【審査官】高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１９９３３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１８６９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７８４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２３９３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０９５９６４（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／００ －３０／９６

Ｂ０１Ｊ ２０／２８１－２０／２９２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の配管を第１の方向に沿って支持し、前記第１の方向に前記第１の配管を移動させる駆動装置と、
前記第１の方向に沿って、前記第１の配管と対向するように第２の配管を固定する固定部材と、
前記第１の配管と前記第２の配管との間に配置され、前記第１の配管が連通する第１の穴と前記第２の配管が連通する第２の穴とを有するカラムケースと、
前記第１の配管の移動と連動して前記カラムケースを前記第１の方向に移動させる連動機構と、を備え、
前記カラムケースには、分離カラムを保持するカラムカートリッジが着脱可能であり、
前記駆動装置は、
前記第１の配管と前記第２の配管との間に前記分離カラムが加圧して挟まれる閉鎖状態と、前記第１の配管及び前記第２の配管が前記カラムケースの外側に位置する開放状態と、の２つの状態を可逆的にとるように前記第１の配管及び前記連動機構を移動させ、
前記第１の穴の直径及び前記第２の穴の直径は、前記開放状態において、前記カラムケースの内側から前記第１の穴及び前記第２の穴を経由して前記第１の配管と前記第２の配管への操作者の接触を妨げるような大きさである、分離カラム接続装置。

【請求項2】

前記連動機構は、
前記カラムケースの移動量が前記第１の配管の移動量より少なくなるように、前記カラムケースを移動させる、請求項１に記載の分離カラム接続装置。

【請求項3】

前記開放状態は、
前記第１の配管と前記第２の配管との間隔が前記カラムケースの前記第１の方向の幅よりも大きい状態である、請求項１に記載の分離カラム接続装置。

【請求項4】

前記第１の穴の直径及び前記第２の穴の直径が１０ｍｍ以下である、請求項１に記載の分離カラム接続装置。

【請求項5】

第１の配管を第１の方向に沿って支持し、前記第１の方向に前記第１の配管を移動させる駆動装置と、
前記第１の方向に沿って、前記第１の配管と対向するように第２の配管を固定する固定部材と、
前記第１の配管と前記第２の配管との間に配置され、前記第１の配管が連通する第１の穴と前記第２の配管が連通する第２の穴とを有するカラムケースと、
前記第１の配管の移動と連動して前記カラムケースを前記第１の方向に移動させる連動機構と、を備え、
前記カラムケースには、分離カラムを保持するカラムカートリッジが着脱可能であり、
前記駆動装置は、
前記第１の配管と前記第２の配管との間に前記分離カラムが加圧して挟まれる閉鎖状態と、前記第１の配管及び前記第２の配管が前記カラムケースの外側に位置する開放状態と、の２つの状態を可逆的にとるように前記第１の配管及び前記連動機構を移動させるよう構成され、
前記駆動装置は、
駆動源であるモータと、
第１の支軸のまわりに回転自在に軸支された出力ギヤと、
前記モータの回転力を前記出力ギヤまで減速して伝達する減速機と、
一端部が前記出力ギヤに固定され、前記出力ギヤと一体として回転するクランクアームと、
前記第１の配管を保持し、前記第１の配管とともに前記第１の方向に直線的に移動する移動部材と、
前記第２の配管を保持し、前記閉鎖状態において所定量圧縮されて前記分離カラムに対して所定の押圧力を付勢する第１の付勢部材と、
前記移動部材に設けられた第２の支軸と、
一端部が前記第２の支軸のまわりに回転自在に軸支された連結棒と、
前記クランクアームの他端部と前記連結棒の他端部とを回転自在に軸支する共通の第３の支軸と、を有し、
前記クランクアームの回転動作が前記移動部材の直線動作に変換され、
前記開放状態においては前記第１の支軸と前記第２の支軸とを結んだ直線の外に前記第３の支軸が配置され、
前記第３の支軸が、前記第１の支軸と前記第３の支軸と前記第２の支軸とがその順に一直線上に配置される上死点位置を超えるように、前記第１の配管が前記分離カラムに近づく方向に前記クランクアームを回転させることで、前記第１の配管及び前記第２の配管を前記分離カラムに当接させ、前記第１の付勢部材を前記所定量圧縮して前記閉鎖状態とする、分離カラム接続装置。

【請求項6】

前記第１の支軸、前記出力ギヤ及び前記クランクアームは、前記第１の配管を挟んで対向して一対設けられ、
前記第１の支軸同士の間には前記第１の配管の直径よりも大きな空隙が設けられ、
前記第１の支軸の中心軸と前記第１の配管の中心軸とは交差する、請求項５に記載の分離カラム接続装置。

【請求項7】

前記分離カラムは、少なくとも一部が第１のヒートブロックに覆われた状態で前記カラムカートリッジに保持され、
前記分離カラム接続装置は、
前記第１のヒートブロックの受熱面と対向する伝熱面を有する第２のヒートブロックと、
前記第２のヒートブロックに接触し、熱源となるヒータ素子と、
前記駆動装置と連動して動作し、前記受熱面と前記伝熱面とが当接又は離反するように前記第２のヒートブロックを移動可能に支持する移動機構と、を備え、
前記移動機構は、
前記第２のヒートブロックの前記伝熱面を前記第１のヒートブロックの前記受熱面に向けて付勢する第２の付勢部材を有し、
前記駆動装置の動作により前記閉鎖状態から前記開放状態となる間、前記第２の付勢部材による付勢力に抗って前記第２のヒートブロックの前記伝熱面を前記第１のヒートブロックの前記受熱面から離反させ、
前記駆動装置の動作により前記開放状態から前記閉鎖状態となる間、前記第２の付勢部材による前記付勢力によって前記第２のヒートブロックの前記伝熱面を前記第１のヒートブロックの前記受熱面に当接させる、請求項１に記載の分離カラム接続装置。

【請求項8】

前記移動機構は、
貫通穴を有し、前記第２のヒートブロックを前記貫通穴を通して上下方向に移動可能に支持するヒートブロックガイドを有し、
前記第２のヒートブロックの前記伝熱面を前記第１のヒートブロックの前記受熱面に当接させる際に、前記第２のヒートブロックの前記伝熱面に平行な前記ヒートブロックガイドの第１の面よりも前記伝熱面を突出させ、
前記第２のヒートブロックは、
前記ヒートブロックガイドの前記第１の面よりも上方にフランジを有し、前記フランジは前記貫通穴よりも大きい、請求項７に記載の分離カラム接続装置。

【請求項9】

前記カラムケースが排水口をさらに備える、請求項８に記載の分離カラム接続装置。

【請求項10】

前記排水口が下方に位置するように前記カラムケースが水平面に対して傾いている、請求項９に記載の分離カラム接続装置。

【請求項11】

前記カラムカートリッジには、前記カラムカートリッジの情報を記録可能な情報記録部が設けられ、
前記分離カラム接続装置は、
前記情報記録部と対向した位置に設けられ、前記情報記録部の情報を読み書き可能な情報読み取り装置をさらに備え、
前記情報読み取り装置の読み取り可能範囲は、前記開放状態と前記閉鎖状態との間の前記情報記録部の移動範囲よりも大きい、請求項１に記載の分離カラム接続装置。

【請求項12】

第１の配管及び第２の配管と、
前記第１の配管と前記第２の配管との間に配置され、前記第１の配管が連通する第１の穴と前記第２の配管が連通する第２の穴とを有するカラムケースと、を備え、
前記カラムケースは、分離カラムを保持するカラムカートリッジが着脱可能に構成され、
前記第１の穴の直径及び前記第２の穴の直径は、前記第１の配管及び前記第２の配管が前記カラムケースの外側に位置する開放状態において、前記カラムケースの内側から前記第１の穴及び前記第２の穴を経由して前記第１の配管と前記第２の配管への操作者の接触を妨げるような大きさである、分離カラム接続装置。

【請求項13】

請求項１に記載の分離カラム接続装置を備える分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、分離カラム接続装置及び分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体クロマトグラフ（ＬＣ）や固相抽出（ＳＰＥ）などでは、充填剤を詰めた分離カラムにより試料を分離して、夾雑物の除去や、微量サンプルを濃縮することによる高精度な分析を実現できる。試料は、分離カラムの上流側に接続された入口管から分離カラム内を経由して、分離カラムの下流側に接続された出口管から分離されて吐出される。分離カラムは測定対象とする試料に応じて交換され、また分離カラムが使用寿命に達した場合にも交換される。

【0003】

したがって、分離カラムは交換が容易であり、かつセットした際には上流側の配管及び下流側の配管により所定の圧力で押圧されて試料のリークが防止されることが望ましい。また、分離カラムから配管を離反したのちに分離カラムを取り外す際には、異物の付着や配管の変形を防止するために、使用者が配管に接触できない構成が望ましい。

【0004】

特許文献１には、「分離カラムを保持するカラムホルダと、分離カラムの上流側のシール部と連結するシール部を備え上流側の配管が接続された第１のフィッティングを搭載する第１のフィッティングホルダと、分離カラムの下流側のシール部と連結するシール部を備え下流側の配管が接続された第２のフィッティングを搭載する第２のフィッティングホルダと、第１のフィッティングホルダと第２のフィッティングホルダのいずれか一方が固定された本体部材と、本体部材に固定されていない第１のフィッティングホルダ又は第２のフィッティングホルダを前記本体部材に対して移動させる駆動部と、カラムホルダを駆動部による移動方向に案内するガイドと、カラムホルダと第２のフィッティングホルダとの間に設けられた弾性体と、を有する。」という構成の分離カラム接続装置が開示されている（特許文献１の段落０００８参照）。このような構成により、「低コストかつ小型化が実現できる装置構成で、空気の混入を防止でき再現性の高い分析が実現できる。」と記載されている（特許文献１の段落００１２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６６１１３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された構成において、カラムホルダは、ガイドに沿って駆動部によって移動される。分離カラムはカラムホルダに保持されているため、分離カラムを交換する際には分離カラムのみをカラムホルダから取り外し、新たな分離カラムをカラムホルダに取り付ける必要がある。分離カラムをカラムホルダに取り付けるための構成として、位置決め及び固定用のピンを設け、ピンの弾性変形を利用して分離カラムを着脱する構成（実施例１９）、及び弾性変形するヒンジを用いて分離カラムを着脱する構成（実施例２０）が開示されている。

【0007】

しかしながら、分離カラムの取り付けの際には、ピンと穴との位置合わせ、又はヒンジとヒンジを受ける部分との位置合わせをする必要があり、操作者は注意深く作業しなければならないため操作者の負担が大きい。

【0008】

そこで、本開示は、分離カラムの交換を容易にする技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本開示の分離カラム接続装置は、第１の配管を第１の方向に沿って支持し、前記第１の方向に前記第１の配管を移動させる駆動装置と、前記第１の方向に沿って、前記第１の配管と対向するように第２の配管を固定する固定部材と、前記第１の配管と前記第２の配管との間に配置され、前記第１の配管が連通する第１の穴と前記第２の配管が連通する第２の穴とを有するカラムケースと、前記第１の配管の移動と連動して前記カラムケースを前記第１の方向に移動させる連動機構と、を備え、前記カラムケースには、分離カラムを保持するカラムカートリッジが着脱可能であり、前記駆動装置は、前記第１の配管と前記第２の配管との間に前記分離カラムが加圧して挟まれる閉鎖状態と、前記第１の配管及び前記第２の配管が前記カラムケースの外側に位置する開放状態と、の２つの状態を可逆的にとるように前記第１の配管及び前記連動機構を移動させる。

【0010】

本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。

【発明の効果】

【0011】

本開示の技術によれば、分離カラムの交換が容易となる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る分離カラム接続装置のＣ－Ｃ部分断面正面図である。

【図2】第１の実施形態に係る分離カラム接続装置のＡ－Ａ断面上面図である。

【図3】第１の実施形態に係る分離カラム接続装置のＢ－Ｂ側断面図である。

【図4】ヒートブロックを分離カラムから退避した状態を示す図である。

【図5】配管を分離カラムから解除する動作の途中を示す図である。

【図6】配管を分離カラムから解除した状態を示す図である。

【図7】カラムカートリッジを取り外した状態を示す図である。

【図8】分離カラムの取り付け動作の途中の状態を示す図である。

【図9A】第１の実施形態に係る分離カラム接続装置のＢ－Ｂ側断面図であり、カラムカートリッジを取り外した状態を示している。

【図9B】第２の実施形態に係る分離カラム接続装置のＢ－Ｂ側断面図であり、カラムカートリッジを取り外した状態を示している。

【図10A】第２の実施形態に係る分離カラム接続装置の一部を示す斜視図である。

【図10B】第２の実施形態に係る分離カラム接続装置の一部を示す斜視図である。

【図11】第３の実施形態に係る分離カラム接続装置の一部を示す正面図である。

【図12】第３の実施形態に係る分離カラム接続装置のＤ－Ｄ側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。実施形態の説明において、上下左右前後の方向は図１及び図２に示す上下左右前後の方向を基準とする。

【0014】

実施形態で説明する分離カラム接続装置は、分離カラムを用いるあらゆる装置に搭載することができる。このような装置には、例えば液体クロマトグラフ及び固相抽出装置などの、試料中の成分を分離する分離装置や、分離装置を備える分析装置などが含まれる。

【0015】

［第１の実施形態］
＜分離カラム接続装置の構成例＞
図１は、第１の実施形態に係る分離カラム接続装置１００のＣ－Ｃ部分断面正面図である。分離カラム接続装置１００は、ベース７、カラムケース８、第１の配管固定部１０、第２の配管固定部１１、第１の配管１３、第２の配管１４、固定ブロック１５、押圧ばね１６、押圧ブロック１７、押圧ストッパ１８、スライドレール２２、スライダ２３、移動ブロック２４、駆動装置３７、連動機構６９及び加熱機構７６を備える。図１では、分離カラム２を第１の配管１３及び第２の配管１４との間に加圧接続した状態（閉鎖状態）が示されている。

【0016】

カラムケース８は、上面が開口した略直方体形状の容器であり、カラムケース８の内部にカラムカートリッジ１が着脱される。図１においては、カラムカートリッジ１がカラムケース８に取り付けられた状態が示されている。カラムカートリッジ１は、分離カラム２及び第１のヒートブロック３が収容されるカラムホルダ４と、カラムホルダ４の上面から上方に突出するツマミ５とを有する。分離カラム２は、例えば略円筒状をなし充填剤を内包する。分離カラム２を取り外す又は取り付ける際には、操作者は、ツマミ５を指でつまんでカラムカートリッジ１の単位でカラムケース８に対して上下方向に移動させることにより、着脱動作を行うことができる。図１に示すように、カラムケース８の開口は、上端が拡大されるように、上端近傍がテーパ加工されていてもよい。このような形状とすることにより、カラムカートリッジ１を挿入する際のガイドとなるので、操作者が挿入しやすくなる。

【0017】

第１のヒートブロック３は、分離カラム２の円筒面を覆うように配置され、第１のヒートブロック３を外部から加熱することで、分離カラム２を所定の温度に維持することができる。第１のヒートブロック３には、下方に突出する凸部が設けられている。第１のヒートブロック３の材質は、例えばアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料とすることができる。第１のヒートブロック３には、例えばサーミスタなどの温度センサが内蔵されていてもよい。

【0018】

カラムホルダ４は、略直方体形状であり、分離カラム２と第１のヒートブロック３とを包囲する。カラムホルダ４は、分離カラム２の両端面及び第１のヒートブロック３の凸部に対応する部分に開口を有する。

【0019】

カラムホルダ４及びツマミ５の材質は、例えば、ポリフェニレンスルファイド樹脂などの樹脂材料とすることができ、特に、耐薬品性のある樹脂とすることができる。これにより、カラムホルダ４の内部にある第１のヒートブロック３が加熱されて高温になった場合でも、カラムホルダ４の表面やツマミ５は低温を維持することができるので、熱漏洩量が少なく、分離カラム２の温度が変動しにくい。カラムケース８の材質もまた、例えば、ポリフェニレンスルファイド樹脂などの樹脂材料、特に耐薬品性のある樹脂とすることができる。

【0020】

図示は省略しているが、カラムホルダ４の上面には、第１のヒートブロック３まで連通する１つ又は複数個の穴（例えば直径１ｍｍ程度）を分離カラム２の長手方向（左右方向）に沿って設けてもよく、その穴を通して温度測定用のプローブ（図示せず）を第１のヒートブロック３に当接させて、第１のヒートブロック３表面の温度を測定可能な構成としてもよい。これにより、分離カラム２の温度が適切であるか否かを確認することが可能であるとともに、分離カラム２の温度測定結果に応じてヒータへの通電電力を制御することで、分離カラム２の温度調整を精度良く行うことができる。

【0021】

カラムケース８の左側壁面８Ｌには、第１の配管固定部１０の右端部が通過可能な穴９Ｌが開口されている。カラムケース８の右側壁面８Ｒには、第２の配管固定部１１の左端部が通過可能な穴９Ｒが開口されている。これらの穴９Ｌ及び９Ｒの直径は例えば１０ｍｍ以下であり、操作者の指先が入って第１の配管１３及び第２の配管１４に接触することを妨げるように構成されている。ただし、操作者が第１の配管１３及び第２の配管１４に決して接触できないという意味ではない。これにより、カラムカートリッジ１を外した状態でも、配管先端に作業者が接触して異物が付着する可能性が低く、信頼性の高い分離カラム接続装置１００を提供できる。

【0022】

ベース７はその位置が固定されている。ベース７は、例えばアルミダイキャスト、鋳物、又は板金溶接構造など剛性の高い製法で加工することができる。カラムケース８は、左右方向に直線的に所定量移動可能にベース７に支持されている。したがって、カラムカートリッジ１は、カラムケース８内にセットされた状態で、左右方向に共に移動する。カラムケース８の移動の詳細については後述する。

【0023】

加熱機構７６は、第２のヒートブロック１２、ヒータガイド４８、ヒータ素子５１及びヒータ線６６を有する。ヒータガイド４８は、ベース７に固定されている。ヒータガイド４８は、例えば耐熱性を有する樹脂製であり、略直方体形状を有する。第２のヒートブロック１２は、略直方体形状を有し、第１のヒートブロック３の凸部の底面（受熱面）と対向して、下方から当接する。第２のヒートブロック１２は、ヒータガイド４８により上下方向に移動可能に支持されている。カラムケース８の底面には、第２のヒートブロック１２及びヒータガイド４８が貫通する貫通穴が設けられている。ヒータ素子５１は、第１のヒートブロック３及び第２のヒートブロック１２の加熱源であり、第２のヒートブロック１２の底面に設けられている。ヒータ線６６はヒータ素子５１に接続され、ヒータ線６６に通電することで、第２のヒートブロック１２の上面を伝熱面とし、第１のヒートブロック３の下面を受熱面として、ヒータ素子５１からの熱を第１のヒートブロック３に伝達することができる。このようにして、分離カラム２を所定の温度に加熱することができる。

【0024】

分離カラム接続装置１００は、さらに、第２のヒートブロック１２を上下動させるヒータ移動機構を備え、ヒータ移動機構は、ヒータ押しばね４９（図３に図示）、ストッパ５０（図３に図示）、ヒータ押し下げ突起５２、連動リンク５３、連動リンク支点５４、ヒータ押し下げ部５５及びヒータ解除ばね５６を備える。ヒータ移動機構の構成及び動作の詳細については後述する。

【0025】

スライドレール２２は、ベース７の左側上面に左右方向に沿って設けられている。スライダ２３は、スライドレール２２に沿って左右方向に移動する。移動ブロック２４（移動部材）は、スライダ２３上に設けられ、スライダ２３とともに左右方向に移動する。第１の配管固定部１０は、移動ブロック２４の右端部に設けられ、第１の配管１３を固定する。移動ブロック２４が移動すると、第１の配管固定部１０とそれに固定された第１の配管１３も移動する。第１の配管１３は、試料を供給又は排出する配管であり、分離カラム２と同心に、分離カラム２の左方に延設される。

【0026】

固定ブロック１５（固定部材）は、ベース７の右側上面に固定され、正面視で略Ｌ字形状を有する。押圧ブロック１７は、固定ブロック１５の左方に設けられる。押圧ブロック１７は、押圧ばね１６（第１の付勢部材）を介してカラムカートリッジ１内の分離カラム２に向けて左方に予圧を与える。押圧ストッパ１８は、ボルト状の部材であり、固定ブロック１５を貫通して押圧ブロック１７に螺合されている。押圧ストッパ１８の柱状部は、押圧ばね１６に挿入されている。押圧ストッパ１８は、押圧ブロック１７の左方への移動量を制限する。押圧ばね１６の押し力によって押圧ブロック１７が左方に移動した際に、押圧ストッパ１８のボルト頭に相当する大径部が固定ブロック１５に当接して、押圧ブロック１７の左方へのさらなる移動を制限する。なお、この状態で押圧ばね１６から押圧ブロック１７に対して初期予圧力を与えていてもよい。

【0027】

第２の配管固定部１１（固定部材）は、押圧ブロック１７の左端部に設けられ、第２の配管１４を固定する。第２の配管１４は、試料を排出又は供給する配管であり、分離カラム２と同心に、分離カラム２の右方に延設される。

【0028】

第１の配管固定部１０と第２の配管固定部１１とは同じ構造であってもよく、互いに対向して対称に設けられている。第１の配管１３と第２の配管１４は一方を上流とし他方を下流とし、上流側の配管はＬＣポンプ（図示せず）などと接続され、下流側配管は検出器（図示せず）などと接続される。

【0029】

第１の配管１３は、分離カラム２の第１の当接面５７（左端面）に第１の配管先端面２１が加圧して当接した位置（閉鎖状態）と、第１の配管１３が左方に移動して第１の配管先端面２１及び第２の配管先端面２０の間隔がカラムケース８の左側壁面８Ｌ及び右側壁面８Ｒのそれぞれの外側面の間隔よりも大きくなる位置（開放状態）と、の間を移動可能に支持されている。

【0030】

分離カラム２の第１の当接面５７に第１の配管先端面２１が当接した位置から、移動ブロック２４の移動により第１の配管先端面２１が右方に変位αだけ移動すると、分離カラム２を介して第２の配管１４に力が加わり、第２の配管先端面２０が変位αだけ右方に移動する。これにより、押圧ばね１６が変位αだけ圧縮されて、押圧ばね１６から押圧ブロック１７に対して予め加えられた初期予圧力と、ばね定数と変位αを乗じた付勢力との和で表される力が生じる。したがって、第１の配管先端面２１と第２の配管先端面２０との間で、分離カラム２を所定の押圧で付勢しつつ挟みこむことができる。変位αは、例えば１ｍｍ程度である。

【0031】

連動機構６９は、移動ブロック２４の移動と連動してカラムケース８を移動させる機構である。連動機構６９は、スライド板２６及び一対のストッパピン２７を有する。図１の上部において、連動機構６９の上面図が示されている。

【0032】

スライド板２６は、移動ブロック２４の上面と平行にカラムケース８の左端面に設けられ、カラムケース８と一体として移動する。スライド板２６は、平面視で略Ｔ字形状を有し、Ｔ字の上辺部が前後方向に平行で左方に位置し、Ｔ字の柱部が左右方向に平行で右方に位置する。すなわち、スライド板２６の柱部の右端がカラムケース８の左端面に固定されている。一対のストッパピン２７は、前後方向に並び上方に突出するように、移動ブロック２４の上面に設けられている。

【0033】

図１に示す加圧状態（閉鎖状態）では、ストッパピン２７とスライド板２６の当接部２８とは、距離Ｌだけ離間している。この状態から移動ブロック２４が左方に移動していくと、ストッパピン２７がスライド板２６の上辺部の当接部２８（右端面）に当接する。ストッパピン２７と当接部２８とが接触すると、移動ブロック２４の移動動作がカラムケース８に伝達され、移動ブロック２４の移動と連動してカラムケース８が左方に移動する。すなわち、移動ブロック２４が距離Ｌだけ左方に移動したのち、スライド板２６及びカラムケース８が左方に移動する。

【0034】

駆動装置３７は、移動ブロック２４、一対の連結棒支軸２９（第２の支軸）、一対の連結棒３０、一対のクランクアーム３２、一対のクランク支軸３３（第３の支軸）、一対の出力ギヤ支軸３５（第１の支軸）、一対の出力ギヤ３６、モータ３８、ピニオンギヤ３９、ギヤ軸４０、ギヤ４１、ウォームギヤ４２、ギヤ支軸４３、ウォームホイール４４（図２に図示）、ギヤ４５、ギヤ支軸４６及びギヤ４７を有する。

【0035】

モータ３８は、出力ギヤ３６の駆動源であり、本実施形態では出力軸が下向きに配置されている。モータ３８は、例えばステッピングモータであり、ステッピングモータは、入力されたパルス信号の周波数とパルス数に応じて、所定の方向に所定の角度、所定の速度で回動する。ピニオンギヤ３９はモータ３８の出力軸に設けられ、モータ３８の出力軸とともに回動する。ギヤ軸４０は、鉛直かつ回転自在に軸支されている。ギヤ軸４０にはギヤ４１とウォームギヤ４２（減速機）が設けられている。ギヤ４１は、ピニオンギヤ３９と噛み合ってギヤ軸４０とともにピニオンギヤ３９とは逆方向に回動し、ウォームギヤ４２もギヤ軸４０とともに回転する。

【0036】

図２は、分離カラム接続装置１００のＡ－Ａ断面上面図であり、分離カラム２を加圧接続した状態を示している。図２に示すように、ウォームホイール４４（減速機）は、ギヤ４５の後方に設けられている。ウォームホイール４４は、ウォームギヤ４２と噛み合って減速回転する。ギヤ支軸４３は、前後方向に水平かつ回転自在に軸支されている。ギヤ支軸４３には、ウォームホイール４４及びギヤ４５が設けられている。ギヤ支軸４６は、前後方向に延伸する。ギヤ４７は、ギヤ支軸４６のまわりに回転自在に軸支され、ギヤ４５と噛み合っている。

【0037】

出力ギヤ支軸３５は、第１の配管１３を挟んで前後方向に対称に、ベース７上に設けられた上下方向及び左右方向に平行な互いに対向する一対の壁面から突出するように設けられている。出力ギヤ３６は、出力ギヤ支軸３５のまわりに回動自在に軸支されており、ギヤ４７と噛み合って回動する。クランクアーム３２は、出力ギヤ３６に固定されており、出力ギヤ３６と一体として所定の角度の範囲を往復回動する。

【0038】

クランク支軸３３は、第１の配管１３を挟んで対称に、前後方向外側に突出するようにクランクアーム３２に設けられている。クランク支軸３３は略円筒状である。連結棒支軸２９は、第１の配管１３を挟んで対称に、前後方向外側に突出するように移動ブロック２４に設けられている。連結棒支軸２９は略円筒状である。連結棒３０の一端部には連結穴３１が設けられ、連結穴３１は連結棒支軸２９により回動自在に軸支されている。連結棒３０の他端部には連結穴３４が設けられ、連結穴３４は、クランク支軸３３により回動自在に軸支されている。

【0039】

上記のような構成により、モータ３８を回転させると、ピニオンギヤ３９、ギヤ４１、ウォームギヤ４２、ウォームホイール４４、ギヤ４５、ギヤ４７、出力ギヤ３６の順に駆動力が伝達されて、クランクアーム３２が減速しつつ回動する。クランクアーム３２、連結棒３０及び移動ブロック２４はいわゆるクランク機構を構成し、クランクアーム３２の回転運動を移動ブロック２４の直線運動に変換する作用がある。以上のように、モータ３８を駆動すると、移動ブロック２４を左右方向（第１の方向）に移動させることができ、これにより第１の配管１３を左右方向に移動させることができる。なお、本実施形態では駆動装置３７にクランク機構を用いているが、例えばボールネジや油圧シリンダを用いた直線動作駆動機構を用いてもよい。

【0040】

図２に示すように、連結棒３０、クランクアーム３２、出力ギヤ支軸３５及び出力ギヤ３６は、それぞれ第１の配管１３を挟んで前後対称に一対設けられている。一対の出力ギヤ３６はともにギヤ４７に噛み合っているため常に連動して同期して回動するので、一対のクランクアーム３２及び一対の連結棒３０も同期して動作する。

【0041】

一対の連結棒３０は、移動ブロック２４に設けられた一対の連結棒支軸２９に対して同期して作用する。したがって、一対のクランクアーム３２が回動すると、移動ブロック２４には一対の連結棒３０を介して第１の配管１３を挟んで対称な力と変位が加わる。これにより、移動ブロック２４には曲げモーメントが加わることなく、安定してスライドレール２２に沿って左右方向に移動し、かつ分離カラム２に所定の押圧を加えることができる。なお、一対の連結棒３０は互いに連結された一体部品として構成されていてもよい。

【0042】

移動ブロック２４には、第１の配管固定ねじ２５が設けられている。第１の配管固定ねじ２５は、左右方向に延伸する貫通穴を有し、貫通穴には第１の配管１３を通すことができる。第１の配管固定ねじ２５を締めることによって、第１の配管固定部１０に対して第１の配管１３を固定することができる。第１の配管固定ねじ２５を緩めれば、第１の配管固定部１０から第１の配管１３を左方に引き抜くことができ、第１の配管１３を交換することができる。

【0043】

固定ブロック１５及び押圧ブロック１７には、これらを貫通するように第２の配管固定ねじ１９が設けられている。第２の配管固定ねじ１９は、左右方向に延伸する貫通穴を有し、貫通穴には第２の配管１４を通すことができる。第２の配管固定ねじ１９を締めることによって、第２の配管１４の左端部が所定量突き出した状態で第２の配管固定部１１に対して第２の配管１４を固定し、分離カラム２の第２の当接面５８（右端面）に当接できる。第２の配管固定ねじ１９を緩めれば、第２の配管１４を第２の配管固定部１１から右方に引き抜くことができ、第２の配管１４を交換することができる。

【0044】

出力ギヤ３６の回転軸である出力ギヤ支軸３５の軸中心を第１の配管１３の中心高さと同一とすれば、クランクアーム３２、出力ギヤ支軸３５、クランク支軸３３及び連結棒支軸２９が一直線となった、いわゆる上死点位置において、連結棒３０は水平となる。したがって、第１の配管１３が、連結棒３０から移動ブロック２４に加わる力と同じ水平面上に位置するため、第１の配管先端面２１は分離カラム２に対して鉛直に押圧されるので、安定して加圧される。

【0045】

一方、第１の配管１３の中心高さと出力ギヤ支軸３５の中心高さを同一にすると、軸と配管が互いに交差して干渉する。そこで、出力ギヤ支軸３５は前後方向に延伸する１本の両持ち軸ではなく、ベース７の前端側から第１の配管１３の手前まで設けた片持ち軸と、ベース７の後端側から第１の配管１３の手前まで設けた片持ち軸とを対称に一対設ける構成としている。これにより、一対の出力ギヤ支軸３５の間に空隙６７を設けることができる。空隙６７の幅を第１の配管１３の直径より大きくすることで、第１の配管１３が空隙６７を横切ることができる。空隙６７に第１の配管１３を配置することで、第１の配管１３と出力ギヤ支軸３５との干渉を避けつつ、中心高さを同一として、第１の配管先端面２１は分離カラム２に対して鉛直に押圧して、安定した押圧を加えることができる。

【0046】

上述したように、第１の配管固定ねじ２５を緩めれば、第１の配管固定部１０から第１の配管１３を左方に引き抜くことができる。ここで、出力ギヤ支軸３５の間には空隙６７が設けられ、かつ空隙６７の幅を第１の配管１３の直径より大きくしたので、第１の配管１３を交換する際には第１の配管１３を左方に長く引き抜くのではなく、上方に持ち上げて移動して取り外すことができる。すなわち、第１の配管１３の交換の容易な分離カラム接続装置１００を提供できる。

【0047】

平面視で、カラムケース８の上面の開口はカラムカートリッジ１より一回り大きく、カラムカートリッジ１の周囲に適度な隙間を生じる。これにより、カラムカートリッジ１は、カラムケース８内に挿入及び抜去することができる。

【0048】

カラムカートリッジ１の奥側側面には、ＲＦＩＤタグ７５（情報記録部）が設けられている。ＲＦＩＤタグ７５は、例えば分離カラム２の種類や使用済品か未使用品かといった使用状態を示す情報を記録可能である。カラムケース８の後方には、ＲＦＩＤタグ７５と対向するようにＲＦＩＤリーダ７４（情報読み取り装置）が設けられている。ＲＦＩＤリーダ７４は、ＲＦＩＤタグ７５の情報を読み取り、また書き込みを行うことができる。なお、ＲＦＩＤリーダ７４は、一例として左右方向に幅Ｅの範囲でＲＦＩＤタグ７５とデータ交換を行うことが可能である。情報の記録方法としては、ＲＦＩＤに限定されず、バーコードなど他の手法を用いてもよい。

【0049】

図３は、分離カラム接続装置１００のＢ－Ｂ側断面図であり、分離カラム２を加圧接続した状態を示している。上述のように、第１のヒートブロック３は下方に突出する凸部を有しており、この凸部はカラムホルダ４の貫通穴から下方に露出している。第２のヒートブロック１２は、ベース７に設けられており、第１のヒートブロック３と対向して、第１のヒートブロック３の下面に下方から当接する。ヒータガイド４８は、ベース７に固定され、上下方向に第２のヒートブロック１２が貫通する略長方形の貫通穴を有する。第２のヒートブロック１２は、ヒータガイド４８の貫通穴に沿って上下方向に移動可能に支持されている。

【0050】

第２のヒートブロック１２の下面には、一対のヒータ押しばね４９（例えば圧縮ばね）が設けられており、ヒータ押しばね４９（第２の付勢部材）は、第２のヒートブロック１２を上向きに付勢する。ストッパ５０は、ヒータ押しばね４９のストッパとして機能する。ヒータ押しばね４９は、第２のヒートブロック１２に対して前後対称に一対配置されているので、第２のヒートブロック１２に対して均一に上向きの押圧力を加えることができる。

【0051】

第２のヒートブロック１２の上面の高さは、カラムカートリッジ１がセットされた際の第１のヒートブロック３の下面の位置よりも高く設定されており、カラムカートリッジ１を上方からカラムケース８にセットすると、第２のヒートブロック１２の上面と第１のヒートブロック３の下面とが当接する。

【0052】

カラムカートリッジ１がカラムケース８にセットされ、第１の配管１３と第２の配管１４が分離カラム２に加圧接続された状態では、第２のヒートブロック１２は第１のヒートブロック３と当接して押し下げられる。これによりヒータ押しばね４９が圧縮されて第２のヒートブロック１２に上向きの反力を生じて、第２のヒートブロック１２を適切な付勢力で第１のヒートブロック３に付勢する。

【0053】

第２のヒートブロック１２には、一対のヒータ押しばね４９よりもさらに前後方向外側に、一対のヒータ押し下げ突起５２が互いに外側に向けて突出するよう設けられている。ヒータ押し下げ突起５２は、左右方向から見て断面が略Ｌ字形状である。ヒータ押しばね４９による上向きの押し力よりも大きな下向きの力をヒータ押し下げ突起５２に加えると、第２のヒートブロック１２はヒータガイド４８の貫通穴に沿って下降して、第２のヒートブロック１２の上面とカラムカートリッジ１内の第１のヒートブロック３の下面との間には空隙が生じる。

【0054】

＜ヒータ移動機構の動作＞
ヒータ移動機構は、駆動装置３７の駆動によるクランクアーム３２の回動と連動して、第２のヒートブロック１２を下降させる。以下、図１及び図３を用いて、ヒータ移動機構の詳細を説明する。

【0055】

連動リンク５３は連動リンク支点５４のまわりに回動可能に軸支されている。連動リンク５３の前後方向の幅は、一対のヒータ押し下げ突起５２の間隔に略等しく、平面視で第１の配管１３及び第２の配管１４に対して前後方向に対称な形状をしている。

【0056】

連動リンク５３の左端は上方に延伸しており、クランクアーム３２の下面側と当接するよう配置されている。連動リンク支点５４を挟んで反対側の連動リンク５３の右端は、ヒータ押し下げ部５５となっている。ヒータ押し下げ部５５は一対のヒータ押し下げ突起５２の上面に対して作用するよう配置されている。連動リンク５３の左端部の下側にはベース７の一部を延伸したストッパ５０が設けられており、連動リンク５３の図１の反時計方向への回動範囲を制限している。

【0057】

連動リンク支点５４とヒータ押し下げ部５５との間には、ヒータ解除ばね５６（例えば圧縮ばね）が設けられている。ヒータ解除ばね５６（第２の付勢部材）は、ヒータガイド４８の下面と、連動リンク５３の上面との間に配設され、連動リンク５３に図示時計回りのモーメントを生じて連動リンク５３右端のヒータ押し下げ部５５を下降する力を生じる。

【0058】

ヒータ解除ばね５６のばね力の大きさについて説明する。連動リンク５３左端部の当接部７７を開放して連動リンク５３を自由に回動可能な状態とし、ヒータ押し下げ部５５がヒータ押し下げ突起５２に当接した際に、ヒータ解除ばね５６のばね力により第２のヒートブロック１２を下降させる力の方が、ヒータ押しばね４９により第２のヒートブロック１２を上昇させる力より大きくなるように設定される。すなわち、ヒータ解除ばね５６による下向きのばね力がヒータ押しばね４９の力に打ち勝って、第２のヒートブロック１２は下降する。

【0059】

一方、連動リンク５３の左端が押し下げられると、言うまでもなく連動リンク５３の右端にあるヒータ押し下げ部５５は上昇し、ヒータ押し下げ突起５２の上面から離反するので、第２のヒートブロック１２はヒータ押しばね４９のばね力によって上昇し、第１のヒートブロック３と当接して、ヒータ素子５１からの熱を第２のヒートブロック１２を通して第１のヒートブロック３に伝達して、分離カラム２を所定の温度に加熱できる。

【0060】

＜カラムカートリッジ１の取り出し＞
（１）加圧状態
図１～図３は、クランクアーム３２が、出力ギヤ支軸３５、クランク支軸３３及び連結棒支軸２９が一直線となった、いわゆる上死点位置よりも角度θ１だけ時計方向に回動して、連動リンク当接部７７に当接して回動が停止した状態を示していた。この状態では、第１の配管先端面２１がカラムケース８の左側壁面８Ｌに設けられた穴９Ｌを通って分離カラム２の第１の当接面５７（左端）に当接して、さらにカラムケース８及びカラムカートリッジ１ごと分離カラム２を右側に移動させた（例えば１ｍｍ程度）状態である。そして、第２の配管１４も、分離カラム２の第２の当接面５８（右端）に押されて右側に移動している。これにより、右向きの力が第２の配管固定部１１及び押圧ブロック１７に伝達されて押圧ばね１６を圧縮し、所定の付勢力を生じる。このようにして、第１の配管先端面２１と第２の配管先端面２０との間で所定の付勢力で分離カラム２を加圧して挟んだ加圧状態（閉鎖状態）となっている。この状態で第１の配管１３及び第２の配管１４のいずれかを入口管とし、他方を出口管として試料を供給することで、試料を分離・抽出することができる。この状態では、分離カラム２は第１の配管１３及び第２の配管１４により挟まれているので、操作者は、カラムカートリッジ１をカラムケース８から取り外すことはできない。

【0061】

また、クランクアーム３２が上死点位置よりもθ１だけ回転して、ストッパとして作用する連動リンク当接部７７に当接することで、押圧ばね１６からの左向きの付勢力が連結棒３０を経由してクランクアーム３２に図示時計回り（第２の方向）の回転モーメントを与える。その回転モーメントはクランクアーム３２をさらに連動リンク当接部７７に強く当接させる方向に作用するので、クランクアーム３２と連結棒３０はロックされて押圧ばね１６による付勢力が緩むことがない。したがって、信頼性の高い分離カラム接続装置１００を提供できる。

【0062】

（２）解除開始
操作者は、制御装置（不図示）を操作して、カラムカートリッジ１の取り出し操作を開始するための指示を入力する。制御装置は、取り出し操作の開始指示を受け取ると、モータ３８に駆動信号を送信し、モータ３８の出力軸を平面視で反時計回りに回転させる。モータ３８の出力軸を反時計回りに回転させると、出力ギヤ３６も図示反時計方向に回転して、クランクアーム３２も図示反時計方向に回動する。

【0063】

図４は、出力ギヤ３６を反時計方向に回転させて、クランクアーム３２を水平をまたいで図１とは逆向きに角度θ２まで回転した状態を示す。ここで、θ２=θ１の場合は、連結棒支軸２９の位置は図１と変わらないので、分離カラム２に対する第１の配管１３と第２の配管１４との押圧は維持されている。また、カラムカートリッジ１の左右方向の位置も移動しない。

【0064】

クランクアーム３２は連動リンク当接部７７から離反するので、ヒータ解除ばね５６の付勢力によって連動リンク５３は図示時計回りに回動し、ヒータ押し下げ部５５がヒータ押し下げ突起５２に当接して第２のヒートブロック１２を下降させて、第１のヒートブロック３との間に空隙６８を生じさせる。

【0065】

カラムカートリッジ１の左右方向の位置は図１に示す加圧状態から移動しないから、第２のヒートブロック１２が下降する際に第１のヒートブロック３との間には摺動が生じないので、摩耗粉が生じることがなく、信頼性を確保できる。

【0066】

（３）離反中
さらにモータ３８を回転させて出力ギヤ３６及びクランクアーム３２を反時計方向に回動すると、第１の配管先端面２１が左方に移動する。圧縮されて付勢力を生じていた押圧ばね１６は変位αだけ伸長して、押圧ストッパ１８の大径部が固定ブロック１５に当接し、分離カラム２への付勢力は解除される。

【0067】

図５は、クランクアーム３２がθ３だけ反時計方向に回動し、移動ブロック２４が距離Ｌだけ左方に移動してストッパピン２７がスライド板２６の当接部２８に当接した状態を示す。第１の配管先端面２１の位置がカラムケース８の左側面よりも左方に移動して、カラムケース８の左側面と第１の配管先端面２１との間に隙間Ｇ（＞０）を生じる位置関係となるように、各部材の寸法が定められている。図５においては、カラムケース８は押圧ばね１６の圧縮量αだけ、カラムカートリッジ１とともに左方に移動した状態である。

【0068】

図４を参照して説明したように、第２のヒートブロック１２は下降した位置にあり、第１のヒートブロック３との間には隙間が生じているので、カラムカートリッジ１が左方に移動しても第２のヒートブロック１２と第１のヒートブロック３とは摺動することがなく、摩耗を防止することができる。

【0069】

（４）開放状態
さらにモータ３８を回転させて出力ギヤ３６及びクランクアーム３２を反時計方向に回動すると、移動ブロック２４がさらに左方に移動して、移動ブロック２４が最も左方に移動した、開放状態となる。制御装置は、開放状態となった場合にモータ３８への通電を切断する。

【0070】

図６は、クランクアームがθ４（＜θ３）だけ反時計方向に回動した開放状態を示す。ここで、分離カラム２を加圧接続した状態（図１）から、図６に示した開放状態までのカラムカートリッジ１及びカラムケース８の移動量をｄとする。

【0071】

図５の状態からストッパピン２７はスライド板２６の当接部２８に当接した状態にあるから、さらに移動ブロック２４が左方に移動すると、左方の力がストッパピン２７及びスライド板２６を経由して、移動ブロック２４とともにカラムケース８がカラムカートリッジ１を内蔵したまま左方に移動する。かかる構成なので、カラムケース８左側面と第１の配管先端面２１との間の隙間Ｇは、そのまま維持される。

【0072】

クランクアーム３２の回動角度がθ３からθ４まで回動する間、カラムケース８は左方に移動するから、分離カラム２の第２の当接面５８（右端面）と、第２の配管先端面２０とは互いに離反する。ここで、回動角度θ４を開放位置として、第２の配管先端面２０とカラムケース８の右側面との間に隙間Ｇが生じる位置とする。これは、移動ブロック２４が図５の状態よりもさらに左方に距離ｄだけ移動した状態を示している。

【0073】

すなわち、図６の開放状態においては、移動ブロック２４は距離（ｄ＋Ｌ）だけ左方に移動する。ここでｄ＝Ｌであってもよいから、その場合には移動ブロック２４の移動量は（２×Ｌ）であり、カラムケース８はその１／２の距離Ｌだけ左方に移動し、第１の配管先端面２１とカラムケース８の左側面、第２の配管先端面２０とカラムケース８の右側面との間にはそれぞれ等しい隙間Ｇが生じる位置関係となっている。

【0074】

また、第２のヒートブロック１２はヒータ解除ばね５６のばね力と、ヒータ押し下げ部５５及びヒータ押し下げ突起５２の作用によって下降した位置にあり、第１のヒートブロック３とは離反しているので、カラムカートリッジ１が移動する際にヒートブロック同士が摺動することがなく、摩耗粉の発生を防止できる。

【0075】

開放位置においては第１の配管先端面２１とカラムケース８の左側面との間に生じる隙間Ｇと、第２の配管先端面２０とカラムケース８右側面との間に生じる隙間Ｇとが等しくなるような位置関係であるとしたが、移動ブロック２４の移動量とカラムケース８の移動量は必ずしも２：１でなくてもよい。すなわち、ｄ≠Ｌであって、カラムケース８の左側と右側において、それぞれ対応した配管先端との隙間は等しくなくてもよく、一方の隙間が他方の隙間より大きくてもよい。

【0076】

また、図６の開放状態において操作者がカラムカートリッジ１を右方、すなわちカラムカートリッジ１をセットする方向に移動させる力を加えたとしても、減速ギヤの一部にはウォームギヤ４２を用いており、ウォームホイール４４側からウォームギヤ４２を回転させることはできない。したがって、開放状態でモータ３８の通電を切断すれば開放状態を維持してロックした状態となる。すなわち、操作者が誤って手動でカラムカートリッジ１をセットしてしまうことがなく、信頼性の高い分離カラム接続装置１００を提供できる。

【0077】

（５）取り外し
図７は、図６に示した開放状態で、カラムカートリッジ１を上方に引き抜いて取り外した状態を示す。図７に示すように、第１の配管先端面２１及び第２の配管先端面２０はともにカラムケース８の左右側面よりも外側にあるから、カラムカートリッジ１を上方に引き抜く際の妨げになることがない。また、新しいカラムカートリッジ１をカラムケース８内に上方からセットする際の妨げになることもない。

【0078】

上述したように、左側壁面８Ｌに開口した穴９Ｌの直径及び右側壁面８Ｒに開口した穴９Ｒの直径を、操作者の指先が入らない寸法とすることにより、カラムカートリッジ１を取り外した状態であっても、第１の配管先端面２１と第２の配管先端面２０には操作者の手が接触することができない。これにより、異物の付着などを防止して、信頼性の高い分離カラム接続装置を提供できる。

【0079】

＜カラムカートリッジ１の取り付け＞
カラムカートリッジ１を取り外した後、新しいカラムカートリッジ１を装着する際には、操作者は、図７の状態から図６の状態となるように、カラムカートリッジ１を上方からカラムケース８内に挿入する。操作者は、カラムケース８にカラムカートリッジ１を取り付けた後、制御装置を操作して、カラムカートリッジ１の取り付け操作を開始するための指示を入力する。制御装置は、取り付け操作の開始指示を受け取ると、モータ３８に駆動信号を送信し、モータ３８の出力軸を平面視で時計回りに回転させ、クランクアーム３２も図示時計回りに回動させる。

【0080】

図８は、クランクアーム３２がθ４からθ３まで時計方向に回動した状態を示す図である。クランクアーム３２がθ４からθ３まで時計方向に回動する際に、移動ブロック２４はストッパピン２７とともに右方に移動して、ストッパピン２７は当接部２８から離反するので、カラムケース８を右方に移動する力は生じない。したがってカラムケース８及びカラムカートリッジ１は移動しない。一方、移動ブロック２４とともに第１の配管１３は右方に移動して、第１の配管先端面２１が分離カラム２の左端面に当接する。

【0081】

この状態からさらにクランクアーム３２を角度θ２まで図示時計回りに回動させると、第１の配管１３を介して右向きの力が伝達されてカラムケース８及びカラムカートリッジ１は右方に押される。これにより、図４に示したように分離カラム２の右端面が第２の配管先端面２０に当接して、変位αだけ押圧ばねを圧縮して、第１の配管１３と第２の配管１４とによって分離カラム２を所定の予圧で挟み込む。

【0082】

この状態に至るまでは、第２のヒートブロック１２は下降した状態のままであり、カラムカートリッジ１に設けられた第１のヒートブロック３との間には空隙がある。

【0083】

さらにクランクアーム３２を角度θ１まで図示時計回りに回転すると図１の状態に戻る。このとき、第１の配管１３と第２の配管１４とによって分離カラム２を所定の付勢力で挟み込んだまま、クランクアーム３２が連動リンク当接部７７を押し下げる。これにより、連動リンク５３が連動リンク支点５４のまわりに反時計方向に回動する。連動リンク５３はヒータ解除ばね５６を圧縮しつつヒータ押し下げ部５５を上昇させる。さらにヒータ押し下げ部５５がヒータ押し下げ突起５２の上面から離反し、ヒータ押しばね４９の押し力によって第２のヒートブロック１２が上昇して第１のヒートブロック３に対して押圧され、分離カラム２を加熱できる状態に復帰する。以上のようにして、新しいカラムカートリッジ１を取り付けることが可能である。

【0084】

＜ＲＦＩＤタグの読み取り範囲＞
カラムカートリッジ１及びカラムケース８の移動量と、ＲＦＩＤリーダ７４の読み取り範囲Ｅ（図２）との関係について説明する。図１～図３に示した分離カラム２を加圧接続した状態から、図６及び図７に示した開放状態までのカラムカートリッジ１及びカラムケース８の移動量はｄであり、ＲＦＩＤリーダ７４の読み取り範囲Ｅに対して、Ｅ＞ｄとなる関係とする。さらに、カラムカートリッジ１に設けられたＲＦＩＤタグ７５の位置が、カラムカートリッジ１がｄだけ移動する間常にＲＦＩＤリーダ７４の読み取り範囲Ｅ内となるように、ＲＦＩＤリーダ７４の位置とＲＦＩＤタグ７５の位置とを定める。これにより、カラムカートリッジ１がカラムケース８内にセットされた状態であれば、ＲＦＩＤリーダ７４がＲＦＩＤタグ７５の情報を読み取ることができるので、必要に応じて常時カラムカートリッジ１の状態を確認することが可能である。結果として、信頼性の高い分離カラム接続装置１００を提供できる。

【0085】

＜第１の実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態に係る分離カラム接続装置１００は、分離カラム２を内包するカラムカートリッジ１を単位としてカラムケース８に着脱する構成を採用している。これにより、分離カラム２を交換する際に、操作者はカラムカートリッジ１を上下方向に移動させてカラムケース８の上面開口から着脱するだけでよいので、分離カラム２の交換が容易である。

【0086】

分離カラム２を着脱する際には、まず、分離カラム２を両側から対向して付勢する第１の配管１３と第２の配管１４のうち、第１の配管１３を分離カラム２から離反する方向に移動させて付勢力を解除する。次に、連動機構によりカラムケース８を第１の配管１３と同じ方向に、分離カラム２の略１／２だけ移動させて、第１の配管１３と第２の配管１４とをともにカラムケース８よりも外側まで移動する。その状態では、カラムカートリッジ１をカラムケース８の開口から着脱する際の妨げにならないので、分離カラム２の交換が容易である。

【0087】

本実施形態に係る分離カラム接続装置１００は、モータ３８を駆動源とする駆動装置３７を備え、モータ３８を駆動することにより、第１の配管１３とカラムケース８を、分離方向（左右内側）及び予圧方向（左右外側）に可逆的に移動させることができる。このように、操作者が手動で予圧動作をする必要がなく、操作者の負担が少なく使用が容易である。

【0088】

［第２の実施形態］
カラムカートリッジ１を交換する際に、操作者が誤って試薬溶液をこぼしたり、あるいは配管と分離カラム２との接合部から検体溶液が漏洩したりする場合がある。そのように漏洩した試薬や検体溶液が、カラムケース８の底面から第２のヒートブロック１２を加熱するヒータ素子５１にまで到達すると、ショートする恐れがある。そこで、第２の実施形態においては、カラムケース８内に侵入した液体がヒータ素子５１に到達することのない構成について提案する。

【0089】

＜分離カラム接続装置の構成例＞
図９Ａは、第１の実施形態に係る分離カラム接続装置１００のＢ－Ｂ側断面図であり、カラムカートリッジ１を取り外した状態を示している。図９Ａに示すように、第１の実施形態の構成においては、第２のヒートブロック１２はカラムケース８の底面近傍から露出していて、上面から液体が侵入した際には直接液体がかかる場合がある。

【0090】

また、第２のヒートブロック１２はヒータガイド４８の開口に沿って上下方向に移動可能に支持されて、ヒータ押しばね４９で上方に付勢されている。第２のヒートブロック１２の側面とヒータガイド４８の開口との間には、摺動を可能とするよう隙間６２が設けられている。したがって、液体が第２のヒートブロック１２とヒータガイド４８の開口の間の隙間に侵入すると、液体経路６３に沿って流れ、ヒータガイド４８の下端に到達した液体はヒータ押しばね４９のストッパ５０とヒータガイド４８との間の隙間を通ってヒータ素子５１に至る。

【0091】

図９Ｂは、第２の実施形態に係る分離カラム接続装置２００のＢ－Ｂ側断面図であり、カラムカートリッジ１を取り外した状態を示している。図９Ｂに示すように、液体が第２のヒートブロック１２とヒータガイド４８の開口の間の隙間に侵入しないよう、第２のヒートブロック１２の上面（伝熱面）とヒータガイド上面６０（第１の面）との間には、フランジ５９が設けられている。フランジ５９は、第２のヒートブロック１２と一体として上下方向に移動する。フランジ５９は、ヒータガイド４８上面の開口を覆うことができる大きさの薄板状の部材であり、前後方向及び左右方向に突出する。フランジ５９は第２のヒートブロック１２と一体であってもよいし、第２のヒートブロック１２に金属板又はゴム板を嵌合して構成されていてもよい。

【0092】

図９Ｂに示すように、上方からカラムケース８内に侵入した液体は、液体経路６４に沿って第２のヒートブロック１２の上面からフランジ５９を経由してヒータガイド４８の外側まで導かれる。したがって、液体が第２のヒートブロック１２とヒータガイド４８間の隙間６１に侵入することがなく、カラムケース８の底面に導かれる。さらに、カラムケース８の底面近傍側面と、ベース７の側面に排液口６５を開口することにより、液体は排液口６５を経由してベース７の外側に排出される。

【0093】

さらに、分離カラム接続装置１００を水平に配置するのではなく、排液口６５の側（図９Ｂでは前側）が低くなるよう前下がりに傾斜して配置すれば、排液を確実にできて信頼性の高い分離カラム接続装置１００を提供できる。

【0094】

図１０Ａは、図１に示したように分離カラム２がセットされて予圧された状態を示す図である。図１０Ａに示すように、第２のヒートブロック１２はヒータ押しばね４９の付勢力によって上方に付勢され、上面が第１のヒートブロック３に当接した状態にある。このとき、フランジ５９とヒータガイド上面６０との間には隙間６１が生じる。

【0095】

図１０Ｂは、ヒータ押し下げ突起５２にヒータ押し下げ部５５が下向きに作用した状態を示す図である。第２のヒートブロック１２は下降して、フランジ５９の下面がヒータガイド上面６０に当接して、フランジ５９がヒータガイド上面６０の開口を塞いだ状態である。以上説明した構成により、カラムケース８内に侵入した液体が確実に排出できる。

【0096】

＜第２の実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態の分離カラム接続装置２００は、第２のヒートブロック１２の周囲に薄板状のフランジ５９が設けられている。第２のヒートブロック１２が下降した際には、連動リンク５３の作用によって、第２のヒートブロック１２とヒータガイド４８との間の隙間をフランジ５９が塞ぐので、誤って液体をこぼした際にも、液体が隙間から侵入してヒータ素子５１に到達することがない。さらに、カラムケース８とベース７に排液口６５が設けられていることにより、カラムケース８の内部に液体が蓄積されことなく排出される。結果として、ヒータ素子５１のショートが防止されるので、安全性が高い分離カラム接続装置２００を提供することができる。

【0097】

［第３の実施形態］
第２の実施形態では、カラムケース８内に侵入した液体を排出する構成について説明した。第３の実施形態では、カラムケース８の左右外側で押圧ブロック１７又は移動ブロック２４からの液もれを排出する構成について提案する。

【0098】

＜分離カラム接続装置の構成例＞
図１１は、第３の実施形態に係る分離カラム接続装置３００の概略正面図である。図１１に示すように、分離カラム接続装置３００は、締結部７０、排液口７１、集合樋７２及び樋７３をさらに備える点で、第２の実施形態と異なっている。締結部７０は、押圧ブロック１７及び移動ブロック２４にそれぞれ設けられ、不図示の楔（例えば円錐状）を介して第１の配管１３及び第２の配管１４を強固に締結し、配管内を通過する高圧の検体溶液の漏れを防止する。樋７３は、締結部７０の下方にそれぞれ設けられている。締結部７０から微量の液体が漏出した場合は、液体は樋７３に受け止められる。排液口７１は、ベース７を貫通するように、樋７３から流れてきた液体が通過可能な位置に設けられている。集合樋７２は、それぞれ排液口７１の下方に設けられている。集合樋７２の下方には不図示の廃液容器が配置され、集合樋７２から流れてきた液体は廃液容器に貯蔵され廃棄される。

【0099】

図１２は、分離カラム接続装置３００の概略Ｄ－Ｄ側断面図である。図１２においては、分離カラム接続装置３００は互いに隣接して複数並置され、さらに前方が後方よりも低くなるよう角度φだけ傾斜して配置されている。集合樋７２は、前後方向に延伸しており、複数の分離カラム接続装置３００の下方に亘って配置されている。図１２の液体経路６４に示すように、締結部７０から液体が漏れた場合には、樋７３に受け止められ、傾斜によって前方に流れてベース７上に滴下され、ベース７の前側に設けられた排液口７１を経由して集合樋７２上に滴下され、傾斜によって前方に流れて集合樋７２の前端から滴下される。排液口６５及び排液口７１をベース７の前方に寄せて設けることで、漏出した液体を確実に排出することができる。

【0100】

ここで、傾斜角度φの一例としては、液体が確実に前方に流れるように例えば５°以上とすることができ、場合によって１０°程度の傾斜角度とすることができる。

【0101】

＜第３の実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態の分離カラム接続装置３００は、前方が低く後方が高くなるように傾斜して配置され、漏れた液体は前方に流れて樋７３、排液口７１、集合樋７２の順に通過する。これにより、漏出した液体を確実に排出することができる。

【0102】

［変形例］
本開示は、上述した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施形態は、本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。

【符号の説明】

【0103】

１００～３００ 分離カラム接続装置
１ カラムカートリッジ
２ 分離カラム
３ 第１のヒートブロック
４ カラムホルダ
５ ツマミ
７ ベース
８ カラムケース
１０ 第１の配管固定部
１１ 第２の配管固定部
１２ 第２のヒートブロック
１３ 第１の配管
１４ 第２の配管
１５ 固定ブロック
１６ 押圧ばね
１７ 押圧ブロック
１８ 押圧ストッパ
１９ 第２の配管固定ねじ
２０ 第２の配管先端面
２１ 第１の配管先端面
２２ スライドレール
２３ スライダ
２４ 移動ブロック
２５ 第１の配管固定ねじ
２６ スライド板
２７ ストッパピン
２８ 当接部
３７ 駆動装置
５９ フランジ
６９ 連動機構
７０ 締結部
７１ 排液口
７２ 集合樋
７３ 樋
７６ 加熱機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】