フラクションコレクタ、その制御方法及びその洗浄方法
【課題】溶離液を分取した後に、溶離液を滴下するノズルの外部を洗浄することを可能とする。
【解決手段】フラクションコレクタは流路管３１等を有している。溶離液を滴下する滴下ノズル１１にはこれらの流路管を通じてカラムからの溶離液が流入する。滴下ノズル１１の下方には、溶離液を分取するための複数の試験管９を収容する容器１４が設けられている。滴下ノズル１１が洗浄される際には、滴下ノズル１１が洗浄位置（破線）まで移動される。洗浄位置には洗浄ノズル１２が設置されており、流路管３３を介して供給された溶媒が洗浄ノズル１２から滴下ノズル１１に吹き付けられる。
【解決手段】フラクションコレクタは流路管３１等を有している。溶離液を滴下する滴下ノズル１１にはこれらの流路管を通じてカラムからの溶離液が流入する。滴下ノズル１１の下方には、溶離液を分取するための複数の試験管９を収容する容器１４が設けられている。滴下ノズル１１が洗浄される際には、滴下ノズル１１が洗浄位置（破線）まで移動される。洗浄位置には洗浄ノズル１２が設置されており、流路管３３を介して供給された溶媒が洗浄ノズル１２から滴下ノズル１１に吹き付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラクションコレクタ、特に、液体を滴下するノズルを有するフラクションコレクタ、その制御方法及びその洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィにおいては、固定相が充填されたカラムに、複数の成分を有する試料、及び、所定の混合比で混合された複数の溶媒からなる移動相に相当する溶離液が流される。このとき、溶離液とともにカラムに流入した試料は、カラムに充填された固定相に吸着しつつ溶離液の流下に伴って移動し、所定時間後にカラムから排出される。ここで、試料に含まれた各成分が排出されるのに要する時間は、溶離液との親和性やカラムの固定相と各成分との相互作用などに依存し、成分ごとに異なる。つまり、溶離液との親和性が弱いものや、固定相との相互作用が強いものは、カラム内に長く留まる。また、逆に、溶離液との親和性が強いものや、固定相との相互作用が弱いものは、速やかにカラムを通過する。したがって溶離液に含まれる試料は成分ごとに分離されてカラムから流出する。
【０００３】
特許文献１のフラクションコレクタは、カラムを通過した溶離液を試験管などの容器に分取する。フラクションコレクタは、カラムからの溶離液を滴下するノズルを有しており、ノズルから滴下される溶離液を受け取るようにノズルの直下で容器を支持している。フラクションコレクタに接続されたパーソナルコンピュータなどの制御装置（または、フラクションコレクタの内部に設置された制御部）は、カラムからの溶離液に含まれる試料の濃度に応じて各容器に溶離液を分取するようにフラクションコレクタを制御する。これによって、各容器には試料に含まれる成分ごとに溶離液が分取される。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４０１２７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなフラクションコレクタにおいて、溶離液が通過する流路やノズルを清浄に保つことは特に重要である。例えば、ある液体クロマトグラフィを行った後に別の液体クロマトグラフィを行う場合に、前の液体クロマトグラフィにおいて使用された溶離液が流路やノズルに残存していると、次の液体クロマトグラフィにおいて分取された溶離液に前の溶離液が混入してしまう。このような問題を解消するため、液体クロマトグラフィを行った後に、試料を含まない溶媒を流路やノズルに流下させ、残存した溶離液を洗い流す制御が行われている。
【０００６】
しかし、既存の流路を用いて溶離液を流下させるだけではノズルの内部が洗浄されるのみであり、ノズルの外部に溶離液が残存する場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、ノズルの外部をも洗浄する制御を施すことができるフラクションコレクタ、その制御方法及びその洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のフラクションコレクタは、カラムからの液体に含まれる試料の濃度に応じて前記カラムからの液体を分取容器に分取する液体クロマトグラフィ用のフラクションコレクタであって、前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を滴下する滴下ノズルと、前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取るように前記分取容器を支持する分取容器支持部材と、前記滴下ノズルの外表面に液体を吹き付ける洗浄ノズルとを備えている。
【０００９】
本発明のフラクションコレクタによると、滴下ノズルの外表面に液体を吹き付ける洗浄ノズルにより、滴下ノズルの内部のみならず、滴下ノズルの外表面を洗浄するようにフラクションコレクタを制御することが可能である。したがって、液体クロマトグラフィを行う際に、以前の液体クロマトグラフィにおいて用いられた溶離液の成分が今回の液体クロマトグラフィの溶離液に混入するのが抑制される。
【００１０】
また、本発明においては、液体が通過する第１〜第３のポートを有しており、前記第１のポートが前記第２のポートに連通した状態と前記第３のポートに連通した状態とを選択的に取る第１の三方弁と、前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を前記第１のポートまで導入する導入流路と、前記第２のポートから前記滴下ノズルまでの液体の流路である液体分取流路と、前記液体分取流路とは異なる流路であって、前記第３のポートを通過した液体を排出する液体排出流路とをさらに備えていることが好ましい。この構成によると、分取のための流路とは異なる流路を通じて分取容器に分取する必要のない溶離液を排出するような制御を施すことができるフラクションコレクタが実現する。
【００１１】
また、本発明においては、前記液体排出流路が、液体が通過する第４〜第６のポートを有しており、前記第４のポートが前記第５のポートに連通した状態と前記第６のポートに連通した状態とを選択的に取る第２の三方弁と、前記第３のポートから前記第４のポートまでの液体の流路である第１の部分流路と、前記第５のポートを通過した液体を排出する第２の部分流路と、前記第６のポートから前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを有していることが好ましい。
【００１２】
上記の構成によると、第１及び第２の三方弁を制御することによって、（１）滴下ノズルに液体を供給する状態、（２）液体排出流路を通じて液体を排出する状態、及び、（３）洗浄ノズルに液体を供給する状態の３通りの状態を制御することが可能なフラクションコレクタが実現する。つまり、（Ａ）滴下ノズルに液体を供給して液体を分取すること、（Ｂ）滴下ノズルに液体を供給して滴下ノズルの内部を洗浄すること、（Ｃ）液体排出流路を介して液体を排出しつつ流路を洗浄すること、及び、（Ｄ）洗浄ノズルに液体を供給しつつ滴下ノズルの外表面を洗浄することという４つの動作を選択的に制御するのが可能となる。したがって、滴下ノズルの外表面を洗浄するのに液体排出流路を利用するため、洗浄ノズルに液体を供給する流路を別途に用意する場合と比べて装置の構成が簡易なものとなる。
【００１３】
また、本発明においては、前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取る洗浄用容器と、前記滴下ノズルから滴下された液体を前記分取容器が受け取る分取位置と前記滴下ノズルから滴下された液体を前記洗浄用容器が受け取る洗浄位置との間で前記滴下ノズルを移動するノズル移動手段とを備えており、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記滴下ノズルに液体を吹き付けるような位置に、前記洗浄ノズルが配置されていることが好ましい。この構成によると、滴下ノズルを洗浄する際に洗浄用容器が液体を受け取るため、洗浄の際の液体が分取容器に混入することが防止される。
【００１４】
また、本発明においては、前記洗浄用容器が、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に平面視において前記滴下ノズルの先端を取り囲む側面を有しており、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記洗浄ノズルが液体を吹き付ける方向に沿って前記洗浄ノズルの吹き付け口の延長線上に前記側面が配置されていることが好ましい。この構成によると、洗浄用容器の側面に向けて洗浄ノズルから滴下ノズルへと液体が吹き付けられるので、フラクションコレクタの周囲に液体が飛び散るのが防止される。
【００１５】
また、本発明においては、液体を貯留する容器であって貯留された液体の排出口を有する貯留容器と、前記排出口から前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを備えており、前記液体クロマトグラフィに使用される場合に前記排出口が前記洗浄ノズルより上方に位置するように前記貯留容器が配置されていてもよい。これによると、洗浄ノズルに液体を供給する構成が簡易に実現する。
【００１６】
本発明のフラクションコレクタの制御方法は、上記の第１及び第２の三方弁を有するフラクションコレクタにおいて、前記液体クロマトグラフィが行われていない期間内に、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせるというものである。これによると、液体クロマトグラフィが終了した後などにおいて、第１及び第２の三方弁を介して洗浄ノズルまでの液体の流路を確保するような制御が行われる。したがって、液体クロマトグラフからの液体を洗浄ノズルまで導入して、滴下ノズルの外表面を洗浄するような制御が可能となる。
【００１７】
本発明のフラクションコレクタの制御方法は、上記の第１及び第２の三方弁を有するフラクションコレクタにおいて、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第５のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる排出流路選択ステップと、前記排出流路選択ステップが行われた後に、前記第１及び第３〜第５のポートを介して前記液体排出流路から液体を排出させて液体の流路を洗浄する流路洗浄ステップと、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる洗浄流路選択ステップと、前記洗浄流路選択ステップが行われた後に、前記第１、第３、第４及び第６のポート並びに前記洗浄ノズルを介して液体を前記滴下ノズルに吹き付けるノズル洗浄ステップとを備えている。これによると、（Ｃ）液体排出流路を介して液体を排出しつつ流路を洗浄すると共に、（Ｄ）洗浄ノズルに液体を供給しつつ滴下ノズルの外表面を洗浄することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下は、本発明による好適な実施形態の一例である、第１〜第４の実施形態に係る説明である。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、液体クロマトグラフィにおいて、第１の実施形態に係るフラクションコレクタ１０を含む各装置の配置を表す図である。液体クロマトグラフィにおいて用いられる装置は、液体クロマトグラフ１００、検出器２６、制御装置２７及びフラクションコレクタ１０である。
【００２０】
液体クロマトグラフ１００、検出器２６及びフラクションコレクタ１０は、液体クロマトグラフ１００から検出器２６を介してフラクションコレクタ１０に至る液体の流路が形成されるように、互いにチューブなどによって接続されている。液体クロマトグラフ１００、検出器２６及びフラクションコレクタ１０のそれぞれと制御装置２７とは、信号の送受信を行うインタフェースなどによって接続されている。
【００２１】
制御装置２７は、パーソナルコンピュータなどの汎用の情報処理装置とディスプレイなどの種々の周辺機器とを有している。パーソナルコンピュータにはＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリやハードディスクなどの各種の記憶装置、Ｉ／Ｏ（Input/Output
）インタフェースなどが設けられている。パーソナルコンピュータとフラクションコレクタ１０などとはＩ／Ｏインタフェースを介して接続されている。そして、記憶装置には、フラクションコレクタ１０などを制御する制御装置としてパーソナルコンピュータを動作させるためのプログラムが記憶されている。このようなプログラムに基づいてＣＰＵなどのハードウェアが情報処理を実行することにより、Ｉ／Ｏインタフェースを含むインタフェースを介して液体クロマトグラフ１００、検出器２６及びフラクションコレクタ１０の動作の制御が行われる。なお、制御装置２７が汎用の情報処理装置を用いて実現されているのではなく、フラクションコレクタ１０などの制御に特化した装置として実現されていてもよい。
【００２２】
液体クロマトグラフ１００は、ポンプ２３、インジェクター２４及びカラム２５を有している。また、液体クロマトグラフ１００には溶媒Ｌを収容した溶媒容器２２が設置されている。インジェクター２４には複数の成分を含む試料が収容されている。カラム２５には、固定相としてシリカゲルが充填されている。また、液体クロマトグラフ１００には、溶媒容器２２からカラム２５に至る溶媒の流路が形成されている。
【００２３】
ポンプ２３は、溶媒容器２２から溶媒Ｌを汲み上げる。汲み上げられた溶媒Ｌはインジェクター２４に流入する。インジェクター２４に流入した溶媒Ｌは、インジェクター２４に収容された試料と共にインジェクター２４から流出する。インジェクター２４から流出した溶媒及び試料からなる溶離液はカラム２５に流入する。カラム２５からは、時間の経過に伴って、試料に含まれる成分ごとに溶離液が流出する。
【００２４】
検出器２６は、カラム２５からの溶離液をフラクションコレクタ１０へと流出させつつ、液体クロマトグラフ１００からの溶離液に含まれる試料の濃度を検出する。検出器２６は、溶離液における吸光度を測定し、溶離液に含まれる試料の濃度と吸光度との既知の関係に基づいて溶離液に含まれる試料の濃度を導出する。そして、導出した試料の濃度を示す検出信号を、時間の経過に伴って順次制御装置２７に送信する。検出器２６から流出した溶離液はフラクションコレクタ１０に流入する。
【００２５】
図２は、液体クロマトグラフ１００からの溶離液に含まれる試料の濃度の時間変化を示すグラフである。図２のグラフの横軸は時間を示しており、縦軸は濃度を示している。図２の曲線９９に示されているように、試料の濃度の時間変化は互いに時間的に離隔した複数のピークＣ１〜Ｃ３を含んでいる。これらのピークＣ１〜Ｃ３は、試料に含まれる各成分の濃度のピークを示している。つまり、液体クロマトグラフ１００からの溶離液には、資料に含まれる成分ごとに時間的に分離して試料が含まれることとなる。
【００２６】
図３は、フラクションコレクタ１０の主要な構成を示す概略構成図である。フラクションコレクタ１０は、滴下ノズル１１、洗浄ノズル１２、溶離液などの液体が通過する流路管３１〜３５並びに電磁弁４１及び４２（第１及び第２の三方弁）を有している。流路管３１の一端には、液体クロマトグラフ１００のカラム２５から流出した溶離液が検出器２６を介して流入する。流路管３１の他端は電磁弁４１に接続されている。
【００２７】
電磁弁４１は、溶離液が通過する３つのポート４１ａ〜４１ｃ（第１〜第３のポート）を有しており、流路管３１はポート４１ａに接続されている。。電磁弁４１のポート４１ａは、ポート４１ｂ及びポート４１ｃのいずれかと連通している。つまり、電磁弁４１には、ポート４１ａ及び４１ｂが互いに連通しておりポート４１ｃが閉鎖されている状態と、ポート４１ａ及び４１ｃが互いに連通しておりポート４１ｂが閉鎖されている状態との、２つの状態を選択的に取ることができる。電磁弁４１の状態は、フラクションコレクタ１０に接続された制御装置２７によって切り替えられる。
【００２８】
電磁弁４１のポート４１ｂには流路管３２の一端が接続されている。流路管３２の他端は滴下ノズル１１に接続されている。電磁弁４１のポート４１ｃには流路管３３の一端が接続されている。流路管３３の他端は電磁弁４２に接続されている。電磁弁４２は、電磁弁４１と同様に３つのポート４２ａ〜４２ｃ（第４〜第６のポート）を有しており、流路管３３はポート４２ａに接続されている。電磁弁４２は、ポート４２ａ及び４２ｂが互いに連通しておりポート４２ｃが閉鎖されている状態と、ポート４２ａ及び４２ｃが互いに連通しておりポート４２ｂが閉鎖されている状態との、２つの状態を選択的に取ることができる。電磁弁４２の状態は、フラクションコレクタ１０に接続された制御装置２７によって切り替えられる。
【００２９】
電磁弁４２のポート４２ｃには、流路管３５の一端が接続されている。流路管３５の他端は洗浄ノズル１２に接続されている。電磁弁４２のポート４２ｂには流路管３４の一端が接続されている。流路管３４の他端からは、図示されていない領域において溶離液などの液体がフラクションコレクタ１０の外部へと排出される。なお、外部へと排出されるのではなく、フラクションコレクタ１０の内部に設置された排出容器などに液体が貯留されてもよい。
【００３０】
フラクションコレクタ１０はアーム５１（ノズル移動手段）を有している。アーム５１は、図示されていない駆動機構によって図３中のＤ１〜Ｄ４の方向（図３中、左方、右方、前方及び後方）に移動する。アーム５１の移動は、インタフェースを介してフラクションコレクタ１０に接続された制御装置２７によって制御される。アーム５１の先端の近傍には流路管３１が固定されている。アーム５１が移動すると、流路管３１に接続された電磁弁４１、流路管３２及び滴下ノズル１１が流路管３１に連動して移動する。
【００３１】
また、フラクションコレクタ１０は試験管容器１４（容器支持部材）を有している。試験管容器１４には複数の試験管９（分取容器）が収容される。試験管容器１４は、内部に収容された各試験管９が、図３において前後及び左右方向に関して所定の位置に配列するように構成されている。また、試験管容器１４は、アーム５１に滴下ノズル１１を移動させることによって滴下ノズル１１の下方に試験管９が位置することがいずれの試験管９についても可能なように、フラクションコレクタ１０に設置されている。つまり、前後及び左右方向に関するアーム５１の移動範囲内に各試験管９が収まるように設置されている。
【００３２】
さらに、フラクションコレクタ１０は、洗浄ノズル１２の下方に設置された洗浄用容器１５を有している。洗浄用容器１５は、概略的に円筒形の形状を有する液体を収容する容器であり、容器の上部が上方へと開口している。洗浄用容器１５の側面１５ａには切り欠き１５ｂが形成されている。切り欠き１５ｂは、洗浄用容器１５の上部の開口から下方へ向かって、洗浄用容器１５の側面の上方１／３程度に形成されている。洗浄用容器１５の側面において底部の近傍には、排出流路１６が接続されている。洗浄用容器１５に収容された液体は、排出流路１６を介してフラクションコレクタ１０の外部へと排出される。なお、外部へと排出されるのではなく、フラクションコレクタ１０の内部に設置された排出容器などに液体が貯留されてもよい。
【００３３】
洗浄用容器１５は、前後及び左右方向に関するアーム５１の移動範囲内に収まるように設置されている。つまり、アーム５１は、試験管容器１４に収容された試験管９が下方にあるような分取位置と、洗浄用容器１５が下方にあるような洗浄位置との間で、滴下ノズル１１を移動させることが可能である。分取位置は、図３の実線によって表された滴下ノズル１１の位置に相当し、洗浄位置は、破線によって表された滴下ノズル１１の位置に相当する。
【００３４】
また、洗浄用容器１５は、滴下ノズル１１が洗浄位置にある際に、滴下ノズル１１の先端に形成された溶離液の滴下口が側面１５ａによって取り囲まれるように配置されている。つまり、図３の上方から洗浄用容器１５を平面視した際に滴下ノズル１１の滴下口が側面１５ａに取り囲まれるように配置されている。一方で、洗浄用容器１５の切り欠き１５ｂは、分取位置と洗浄位置との間で滴下ノズル１１が移動する際の移動経路の途中に配置されるように形成されている。つまり、分取位置と洗浄位置との移動の際に滴下ノズル１１は切り欠き１５ｂを通過する。これによって、滴下ノズル１１は、洗浄用容器１５の側面１５ａに引っかかることなく、分取位置と洗浄位置との間を円滑に移動することができる。
【００３５】
洗浄ノズル１２は、先端に形成された液体の吹き付け口が斜め下方に向かうように設置されている。そして、洗浄ノズル１２の吹き付け口は、洗浄ノズル１２から吹き付けられた液体が、洗浄位置にある滴下ノズル１１の先端の近傍に到達するように調整されていると共に、洗浄ノズル１２からの吹き付けの方向（図３の方向Ａ）に沿って洗浄ノズル１２の先端の延長線上に側面１５ａが当たるように調整されている。これによって、洗浄ノズル１２から液体が吹き付けられた際に、滴下ノズル１１を越えて飛翔した液体の飛沫が洗浄用容器１５の外部へと飛び散りにくくなっている。なお、洗浄ノズル１２は、洗浄用容器１５の外部へと飛び散らないような範囲内でなるべく広く液体を吹き付けるような構成を有していることが好ましい。これによって、滴下ノズル１１の広い範囲に液体が吹き付けられる。
【００３６】
以上の構成により、フラクションコレクタ１０は、液体クロマトグラフィにおいて、液体クロマトグラフ１００からの溶離液を以下のように分取する。なお、制御装置２７は、液体クロマトグラフィが行われている期間中には常に、ポート４２ａ及び４２ｂ同士が連通している状態に電磁弁４２を保持している。
【００３７】
液体クロマトグラフ１００からの溶離液が検出器２６を通過すると、溶離液に含まれる試料の濃度（図２参照）を示す検出信号が検出器２６から制御装置２７へ送信される。制御装置２７は、検出器２６からの検出信号に基づいて試料の濃度と基準濃度とを比較する。試料の濃度が基準濃度より小さい場合には、制御装置２７は、電磁弁４１の状態を、ポート４１ａとポート４１ｃとが連通している状態に保持する。一方で、溶離液に含まれる試料の濃度が基準濃度以上になると、制御装置２７は、電磁弁４１の状態を、ポート４１ａとポート４１ｂとが連通している状態に切り替える。そして、溶離液に含まれる試料の濃度が基準濃度以上である期間中には常に上記の状態に保持する。溶離液に含まれる試料の濃度が基準濃度を下回ると、制御装置２７は、電磁弁４１の状態を、ポート４１ａとポート４１ｃとが連通している状態に切り替える。
【００３８】
つまり、図２において試料の濃度が基準濃度を下回っている時刻ｔ１まで、時刻ｔ２〜ｔ３、時刻ｔ４〜ｔ５、及び、時刻ｔ６からの期間には、ポート４１ａとポート４１ｃとが連通した状態に電磁弁４１が保持される。このとき、液体クロマトグラフ１００からの溶離液は、図３において流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、ポート４２ａ及び４２ｂ、並びに、流路管３４を介して排出される。一方で、試料の濃度が基準濃度以上である時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４及びｔ５〜ｔ６の期間中には、ポート４１ａとポート４１ｂとが連通している状態に電磁弁４１が保持される。このとき、液体クロマトグラフ１００からの溶離液は、図３において流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｂ、並びに、流路管３２を介して、滴下ノズル１１に供給される。そして、滴下ノズル１１は下方へと溶離液を滴下する。滴下ノズル１１から滴下された溶離液は、滴下ノズル１１の下方の試験管に受け取られる。
【００３９】
また、制御装置２７は、以上の制御を繰り返すと共に、図２において試料の濃度のピークＣ１〜Ｃ３が表れるごとにそれぞれ別の試験管９に溶離液を分取するように、アーム５１の移動を制御する。つまり、時刻ｔ１〜ｔ２の期間に溶離液をある試験管９に受け取らせてから次に基準濃度以上となる時刻ｔ３に達するまでの時刻ｔ２〜ｔ３の期間内に、制御装置２７は、滴下ノズル１１の下方に別の試験管９が位置するようにアーム５１を移動させる。そして、ピークＣ２を過ぎてから次に基準濃度以上となるまでの時刻ｔ４〜ｔ５の期間内に、滴下ノズル１１の下方にさらに別の試験管９が位置するようにアーム５１を移動させる。制御装置２７はこのようなアーム５１及び電磁弁４１の制御を繰り返す。これによって、試験管容器１４に収容された複数の試験管には、試料に含まれる成分ごとに溶離液が分取される。
【００４０】
ところで、液体クロマトグラフィが行われると、滴下ノズル１１や流路管３１等には試料を含む溶離液が付着したまま残存する。前の溶離液が残存したまま次の液体クロマトグラフィが行われると、分取された溶離液に前の溶離液が混入してしまう。このような事態を避けるために、次の液体クロマトグラフィが行われるまでにフラクションコレクタ１０において以下のような洗浄処理が施される。
【００４１】
まず、滴下ノズル１１の洗浄処理は以下のとおりである。制御装置２７は、滴下ノズル１１を洗浄位置（図３の破線の位置）に保持すると共に、ポート４１ａ及び４１ｂが互いに連通した状態に電磁弁４１を保持する。そして、インジェクター２４に試料が収容されていない状態で、液体クロマトグラフ１００からフラクションコレクタ１０へと溶媒を流入させる。つまり、洗浄処理を開始する前にあらかじめインジェクター２４内に残存した試料を除去した上で、制御装置２７に洗浄処理の制御を実行させる必要がある。
【００４２】
このとき、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｂ、並びに、流路管３２を介して、滴下ノズル１１に溶媒が流入する。そして、滴下ノズル１１から下方の洗浄用容器１５へと溶媒が滴下される。これによって、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｂ、並びに、流路管３２を介して、滴下ノズル１１の内部に残存した溶離液が試料を含まない溶媒によって洗い流される。
【００４３】
次に、流路管３３等の洗浄処理は以下のとおりである。制御装置２７は、ポート４１ａ及び４１ｃが互いに連通した状態に電磁弁４１を保持すると共に、ポート４２ａ及び４２ｂが互いに連通した状態に電磁弁４２を保持する。そして、インジェクター２４に試料が収容されていない状態で、液体クロマトグラフ１００からフラクションコレクタ１０へと溶媒を流入させる。
【００４４】
このとき、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、流路管３３、ポート４２ａ及び４２ｂ、並びに、流路管３４を介して溶媒が排出される。これによって、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、流路管３３、ポート４２ａ及び４２ｂ、並びに、流路管３４の内部に残存した溶離液が試料を含まない溶媒によって洗い流される。
【００４５】
ところで、上記の滴下ノズル１１の洗浄処理のみによっては、滴下ノズル１１の内部は洗浄されても、滴下ノズル１１の外表面は洗浄されない。以下は、滴下ノズル１１の外表面の洗浄処理である。
【００４６】
制御装置２７は、滴下ノズル１１を洗浄位置に保持する。これと同時に、ポート４１ａ及び４１ｃが互いに連通した状態に電磁弁４１を保持すると共に、ポート４２ａ及び４２ｃが互いに連通した状態に電磁弁４２を保持する。そして、インジェクター２４に試料が収容されていない状態で、液体クロマトグラフ１００からフラクションコレクタ１０へと溶媒を流入させる。
【００４７】
このとき、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、流路管３３、ポート４２ａ及び４２ｃ、並びに、流路管３５、並びに、洗浄ノズル１２を介して、滴下ノズル１１の外表面に溶媒が吹き付けられる。これによって、滴下ノズル１１の外表面に残存した溶離液が試料を含まない溶媒によって洗い流される。
【００４８】
なお、上記のような液体クロマトグラフィや洗浄処理におけるフラクションコレクタ１０の制御は制御装置２７によって行われる。そして、上記の通り、制御装置２７は、汎用の情報処理装置と情報処理装置に記憶されたプログラムとが協働して情報処理を行うことによって実現されている。つまり、制御装置２７に記憶されているプログラムは、液体クロマトグラフィや洗浄処理に関する上記のような制御を情報処理装置に行わせるようなものである。そして、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）ディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＭＯ（Magneto Optical）ディスクなどの
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のような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。また、このプログラムは、汎用の情報処理装置に限らず、フラクションコレクタ１０などの制御に特化した制御装置に用いられるように構成されていてもよい。
【００４９】
［第２の実施形態］
以下は、第２の実施形態についての説明である。なお、第２の実施形態と第１の実施形態とは多くの共通部分を有しているので、以下においてこれらの共通部分の説明は適宜省略される。図４は、第２の実施形態に係る洗浄ノズル７２及び洗浄ノズル７２に液体を供給する洗浄液供給ユニット８０を示す概略構成図である。
【００５０】
第２の実施形態に係る洗浄ノズル７２の構造は、第１の実施形態の洗浄ノズル１２と同様である。したがって、洗浄ノズル７２からの液体の吹き付け方向は洗浄ノズル１２と同様に調整されている。
【００５１】
洗浄液供給ユニット８０は、貯留容器８１、電磁弁８２及び流路管８３を有している。貯留容器８１は、洗浄ノズル７２に供給する液体を貯留する。貯留容器８１に貯留される液体には、液体クロマトグラフィに用いられるのと同様の溶媒Ｌが用いられる。貯留容器８１は洗浄ノズル７２の上方に設置されている。貯留容器８１の下部には流路管８３の一端が接続されている。流路管８３の他端は洗浄ノズル７２に接続されている。流路管８３の途中には電磁弁８２が設置されている。電磁弁８２は、流路管８３において液体が通過する状態と液体の通過が停止した状態とを切り替えるものである。電磁弁８２は、フラクションコレクタに接続された制御装置２７によって制御される。
【００５２】
制御装置２７は、液体クロマトグラフィが行われている期間中には電磁弁８２を制御して流路管８３における溶媒Ｌの通過を停止させる。液体クロマトグラフィが終了すると、制御装置２７は、図４に示されているような洗浄位置に滴下ノズル１１を移動すると共に、電磁弁８２を開放する。これによって、溶媒Ｌが流路管８３を通過して洗浄ノズル７２に供給され、洗浄ノズル７２から滴下ノズル１１の外表面へと吹き付けられると共に、滴下ノズル１１の外表面が洗浄される。
【００５３】
なお、貯留容器８１に貯留される液体はフラクションコレクタのユーザによって供給されてもよい。あるいは、カラム２５からフラクションコレクタに流入する溶媒の一部が貯留容器８１に供給されるような構成をフラクションコレクタが有していてもよい。
【００５４】
［第３の実施形態］
以下は、第３の実施形態についての説明である。なお、第３の実施形態と第１の実施形態とは多くの共通部分を有しているので、以下においてこれらの共通部分の説明は適宜省略される。図５は、第３の実施形態に係るフラクションコレクタ１１０の概略構成図である。
【００５５】
フラクションコレクタ１１０は、第１の実施形態の洗浄ノズル１２に相当する洗浄ノズル１１２を有している。洗浄ノズル１１２は、ノズル固定台１６１に固定されており、ノズル固定台１６１は、固定板１６２を介してアーム５１に固定されている。ノズル固定台１６１の内部には液体の流路が形成されている（不図示）。また、ノズル固定台１６１の表面にはかかる流路の一端及び他端の開口が形成されている。洗浄ノズル１１２は、かかる流路の開口の一方に接続されている。さらに、洗浄ノズル１１２のノズル固定台１６１への取り付け角度は、洗浄ノズル１１２から滴下ノズル１１へと液体が吹き付けられる方向に沿った洗浄ノズル１１２の先端の延長線上に滴下ノズル１１が存在するように調整されている。また、図５のように滴下ノズル１１の下方に試験管が存在する場合に、かかる延長線上に試験管の内表面が存在するように調整されている。
【００５６】
また、フラクションコレクタ１１０は、第１の実施形態と同様に、電磁弁４２を有しており、電磁弁４２のポート４２ａには流路管３３が、ポート４２ｂには流路管３４が接続されている。一方、ポート４２ｃには流路管１３５の一端が接続されている。流路管１３５の他端は、ノズル固定台１６１の表面に形成された上記の流路の開口のうち他方に接続されている。これによって、カラム２５から、流路管３１、電磁弁４１、流路管３３、電磁弁４２、流路管１３５、及び、ノズル固定台１６１の内部の流路を経て洗浄ノズル１１２に至る、液体の流路が形成されている。
【００５７】
また、フラクションコレクタ１１０は試験管容器１１４（配列容器）を有している。試験管容器１１４には、滴下ノズル１１から滴下される液体を受け取る試験管９の他に、試験管９より内径が大きい試験管１０９が収容される。試験管容器１１４は、大きさの異なるこれらの試験管９及び試験管１０９のそれぞれが用途に応じて収容され得るように構成されていることが好ましい。
【００５８】
例えば、図５に示されているように、試験管容器１１４の上部には試験管支持台１１４ａが設けられている。試験管支持台１１４ａには、上方から見て円形の複数の孔１５２が形成されている。孔１５２は図５のように水平方向に沿って格子状に配列されており、１つの孔１５２につき１本の試験管が孔１５２内に支持される。これによって、試験管支持台１１４ａは、複数の試験管を水平方向に沿って配列させつつ支持する。
【００５９】
円形の孔１５２の直径は試験管１０９がちょうど孔１５２の内部を通過できるように調整されている。一方で、試験管容器１１４には、孔１５２の内部に設置されるアダプタ１５１が用意されている。アダプタ１５１は概略的に円筒形の形状を有する筒状の部材である。また、アダプタ１５１の外形は、孔１５２の内部にちょうど収まるように調整されており、アダプタ１５１の内径は、アダプタ１５１の内部を試験管９が通過できるように調整されている。
【００６０】
孔１５２にアダプタ１５１が収容されている場合には、試験管９にアダプタ１５１の内部を通過させることができ、孔１５２にアダプタ１５１が収容されていない場合には、試験管１０９を孔１５２に通過させることができる。これによって、試験管容器１１４は、試験管９及び１０９のそれぞれを用途に応じて収容することができる。
【００６１】
以上より、本実施形態のフラクションコレクタ１１０においては、滴下ノズル１１を洗浄位置まで移動させたりすることなく滴下ノズル１１の外表面を洗浄することが可能である。
【００６２】
また、試験管容器１１４は、試験管９だけでなく試験管９より内径の大きい試験管１０９を収容できる構成を有している。したがって、滴下ノズル１１から滴下される液体を分取する際には試験管容器１１４に試験管９を収容すると共に、滴下ノズル１１の外表面を洗浄する際には試験管容器１１４に試験管１０９を収容することができる。試験管１０９は試験管９よりも内径が大きいので、試験管１０９が収容されている場合には、試験管９が収容されている場合と比べて、洗浄ノズル１１２から滴下ノズル１１に吹き付けられる液体が試験管の外へと飛び散ることが少ない。なお、試験管の外へと液体が飛び散るのを防ぐためには、試験管１０９が試験管９より長いことがより好ましい。これによると、図５に示されているように、試験管容器１１４に収容された際に試験管の上端の位置が試験管９に比べて高くなる。したがって、試験管の外へと液体が飛び散るのをより効果的に回避することが可能となる。
【００６３】
以上のとおり、第３の実施形態は、滴下ノズル１１の洗浄の際に滴下ノズル１１の下方に配置された試験管で洗浄用の液体を受けるという構成を有している。したがって、第１及び第２の実施形態と異なり、洗浄位置まで滴下ノズル１１を移動する手段や洗浄用容器などが不要である。このため、第１及び第２の実施形態より装置の構成が簡易である。
【００６４】
［第４の実施形態］
以下は、第４の実施形態についての説明である。なお、第４の実施形態と第３の実施形態とは多くの共通部分を有しているので、以下においてこれらの共通部分の説明は適宜省略される。図６は、第４の実施形態に係るフラクションコレクタ２１０の概略構成図である。
【００６５】
第４の実施形態においては、第３の実施形態と異なり、アーム５１が方向Ａに沿って往復移動可能であり、方向Ｂについては固定されている。そして、アーム５１の下部には、滴下ノズル移動ユニット５２が設置されている。滴下ノズル移動ユニット５２にはノズル固定台１６３が、方向Ｂに沿って往復移動が可能なように設置されている。そして、滴下ノズル移動ユニット５２は、図示されていないフラクションコレクタ２１０の制御部からの指示に応じて、方向Ｂに沿ってノズル移動台１６３を移動する。
【００６６】
フラクションコレクタ２１０は、第３の実施形態と同様、洗浄ノズル１１２及び電磁弁４２を有している。洗浄ノズル１１２は、ノズル固定台１６１及び固定板１６２を介してノズル固定台１６３に固定されている。電磁弁４２と電磁弁４１とは流路管３３を介して接続されており、電磁弁４２とノズル固定台１６１の開口とは流路管１３５を介して接続されている。また、電磁弁４２には、第３の実施形態と同様に、流路管３４の一端が接続されており、流路管３４の他端には液体の排出口が設けられている。これによって、カラム２５から流路管３１、電磁弁４１、流路管３３、電磁弁４２、流路管１３５及びノズル固定台１６１を経て洗浄ノズル１１２までの液体の流路が形成されている。
【００６７】
以上のような構成を有する第４の実施形態のフラクションコレクタ２１０においては、アーム５１及び滴下ノズル移動ユニット５２が方向Ａ及び方向Ｂのそれぞれに沿って滴下ノズル１１を移動する。これによって、滴下ノズル１１は、滴下ノズル１１の下方の試験管容器１４に収容された各試験管９の上方に移動する。そして、カラム２５からの液体を各試験管９に順に滴下していく。
【００６８】
一方で、洗浄ノズル１１２はノズル固定台１６３に、洗浄ノズル１１２の先端が滴下ノズル１１の先端に向かうように固定されている。したがって、滴下ノズル１１がいずれに位置していても、滴下ノズル１１の先端付近の外表面に液体を吹き付けることができる。なお、実際に滴下ノズル１１の洗浄が行われる際には、第３の実施形態と同様に、滴下ノズル１１の下方に試験管９より径や高さが大きい試験管１０９が用いられることが好ましい。そして、洗浄ノズル１１２のノズル固定台１６１への取り付け角は、洗浄ノズル１１２から滴下ノズル１１へと液体が吹き付けられる方向に沿った洗浄ノズル１１２の先端の延長線上に滴下試験管１０９の内表面が存在するように調整されていることが好ましい。
【００６９】
＜変形例＞
上述の実施形態以外にも、課題を解決するための手段に記載された構成の範囲内で種々の構成を有するものが本発明に含まれる。例えば、上述の第１及び第２の実施形態において種々の電磁弁が用いられているが、制御装置２７によって開閉や切り替えが制御され得る弁であればどのようなものでもよい。
【００７０】
また、上述の第１及び第２の実施形態においては、フラクションコレクタ１０と制御装置２７とが別体であるが、フラクションコレクタ１０の内部に制御装置２７が収容されていてもよい。つまり、電磁弁４１、４２及び８３、アーム５１などを制御する制御手段が制御装置２７の内部に構築されていてもよい。
【００７１】
また、上述の第１の実施形態においては、フラクションコレクタ１０内の流路管を電磁弁で分岐させることで、洗浄ノズル１２に溶媒を供給する流路が構築されている。つまり、滴下ノズル１１に至る流路と洗浄ノズル１２に至る流路とは部分的に流路管を共有している。しかし、滴下ノズル１１に至る流路と流路管を共有しない全く別の洗浄ノズル１２に至る流路が構築されていてもよい。あるいは、液体クロマトグラフ１００のポンプ２３と洗浄ノズル１２とを直接接続するような流路管をフラクションコレクタ１０が有していてもよい。
【００７２】
また、上述の第２の実施形態においては、洗浄液供給ユニット８０及び洗浄ノズル７２がフラクションコレクタに一体に含まれていることが想定されている。しかし、洗浄ノズル及び洗浄ノズルに液体を供給する構成を有する別体の洗浄装置が用いられてもよい。例えば、滴下ノズルを洗浄する際に、溶媒を貯留する貯留容器から溶媒を汲み上げて洗浄ノズルへと流入させるポンプを有する洗浄装置が用いられてもよい。
【００７３】
また、上述の第１及び第２の実施形態においては、溶離液に含まれる試料の濃度が所定の基準濃度以上である場合に溶離液が複数の試験管９に分取される液体クロマトグラフィが想定されている。しかし、所定の時間間隔で複数の試験管９に溶離液が順に分取される液体クロマトグラフィに本発明が適用されてもよい。なお、前者の液体クロマトグラフィにおいては、試料の濃度が基準濃度以上の場合にのみ滴下ノズル１１から溶離液が滴下されるので、後者の液体クロマトグラフィよりも高濃度の試料を含む溶離液が液体クロマトグラフィ後の滴下ノズル１１に残存する。したがって、前者の液体クロマトグラフィを行う場合の方が、後者の液体クロマトグラフィを行う場合よりも、滴下ノズル１１の外表面を洗浄する制御が可能な本発明を適用することに特に意義がある。
【００７４】
また、上述の第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に、電磁弁４１及び４２、流路管３３等を介して洗浄用の液体を洗浄ノズル１１２まで導入している。しかし、第２の実施形態のように洗浄液供給ユニット８０等によって洗浄用の溶液が洗浄ノズル１１２まで導入されてもよい。
【００７５】
また、上述の第３の実施形態において、洗浄ノズル１１２へと洗浄用の液体を導入する流路管を分岐させる電磁弁４２は、他の位置に設置されていてもよい。例えば、図７（ａ）の電磁弁４２’のように、電磁弁４１の直近に設置されてもよい。あるいは、図７（ｂ）の電磁弁４２’’のように流路管３１の途中に設けられており、かかる電磁弁４２’’から流路管３３５が分岐してノズル固定台１６１の開口に接続されていてもよい。これによって、カラム２５から電磁弁４２’’及び流路管２３５、ノズル固定台１６１を経て洗浄ノズル１１２に至る流路が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態であるフラクションコレクタを用いた液体クロマトグラフィにおいて使用される各装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】図１のカラムから流出する溶離液に含まれる試料の濃度の時間変化を示すグラフである。
【図３】図１に示されているフラクションコレクタの構成を示す概略構成図である。
【図４】図３に示されているフラクションコレクタとは別の実施形態に係るフラクションコレクタの部分的な構成を示す概略構成図である。
【図５】図３及び図４とはさらに別の実施形態に係るフラクションコレクタの構成を示す概略構成図である。
【図６】図３〜５とはさらに別の実施形態に係るフラクションコレクタの構成を示す側面図である。
【図７】本発明の一変形例であるフラクションコレクタの構成を部分的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
９，１０９ 試験管
１０，１１０ フラクションコレクタ
１１ 滴下ノズル
１２，７２，１１２ 洗浄ノズル
１４，１１４ 試験管容器
１５ 洗浄用容器
１５ａ 側面
１６ 排出流路
３１-３５，８３，１３５，２３５ 流路管
４１，４２，４２’，８２ 電磁弁
４１ａ-４１ｃ ポート
４２ａ-４２ｃ ポート
５１ アーム
８０ 洗浄液供給ユニット
８１ 貯留容器
１００ 液体クロマトグラフ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラクションコレクタ、特に、液体を滴下するノズルを有するフラクションコレクタ、その制御方法及びその洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィにおいては、固定相が充填されたカラムに、複数の成分を有する試料、及び、所定の混合比で混合された複数の溶媒からなる移動相に相当する溶離液が流される。このとき、溶離液とともにカラムに流入した試料は、カラムに充填された固定相に吸着しつつ溶離液の流下に伴って移動し、所定時間後にカラムから排出される。ここで、試料に含まれた各成分が排出されるのに要する時間は、溶離液との親和性やカラムの固定相と各成分との相互作用などに依存し、成分ごとに異なる。つまり、溶離液との親和性が弱いものや、固定相との相互作用が強いものは、カラム内に長く留まる。また、逆に、溶離液との親和性が強いものや、固定相との相互作用が弱いものは、速やかにカラムを通過する。したがって溶離液に含まれる試料は成分ごとに分離されてカラムから流出する。
【０００３】
特許文献１のフラクションコレクタは、カラムを通過した溶離液を試験管などの容器に分取する。フラクションコレクタは、カラムからの溶離液を滴下するノズルを有しており、ノズルから滴下される溶離液を受け取るようにノズルの直下で容器を支持している。フラクションコレクタに接続されたパーソナルコンピュータなどの制御装置（または、フラクションコレクタの内部に設置された制御部）は、カラムからの溶離液に含まれる試料の濃度に応じて各容器に溶離液を分取するようにフラクションコレクタを制御する。これによって、各容器には試料に含まれる成分ごとに溶離液が分取される。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４０１２７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなフラクションコレクタにおいて、溶離液が通過する流路やノズルを清浄に保つことは特に重要である。例えば、ある液体クロマトグラフィを行った後に別の液体クロマトグラフィを行う場合に、前の液体クロマトグラフィにおいて使用された溶離液が流路やノズルに残存していると、次の液体クロマトグラフィにおいて分取された溶離液に前の溶離液が混入してしまう。このような問題を解消するため、液体クロマトグラフィを行った後に、試料を含まない溶媒を流路やノズルに流下させ、残存した溶離液を洗い流す制御が行われている。
【０００６】
しかし、既存の流路を用いて溶離液を流下させるだけではノズルの内部が洗浄されるのみであり、ノズルの外部に溶離液が残存する場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、ノズルの外部をも洗浄する制御を施すことができるフラクションコレクタ、その制御方法及びその洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のフラクションコレクタは、カラムからの液体に含まれる試料の濃度に応じて前記カラムからの液体を分取容器に分取する液体クロマトグラフィ用のフラクションコレクタであって、前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を滴下する滴下ノズルと、前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取るように前記分取容器を支持する分取容器支持部材と、前記滴下ノズルの外表面に液体を吹き付ける洗浄ノズルとを備えている。
【０００９】
本発明のフラクションコレクタによると、滴下ノズルの外表面に液体を吹き付ける洗浄ノズルにより、滴下ノズルの内部のみならず、滴下ノズルの外表面を洗浄するようにフラクションコレクタを制御することが可能である。したがって、液体クロマトグラフィを行う際に、以前の液体クロマトグラフィにおいて用いられた溶離液の成分が今回の液体クロマトグラフィの溶離液に混入するのが抑制される。
【００１０】
また、本発明においては、液体が通過する第１〜第３のポートを有しており、前記第１のポートが前記第２のポートに連通した状態と前記第３のポートに連通した状態とを選択的に取る第１の三方弁と、前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を前記第１のポートまで導入する導入流路と、前記第２のポートから前記滴下ノズルまでの液体の流路である液体分取流路と、前記液体分取流路とは異なる流路であって、前記第３のポートを通過した液体を排出する液体排出流路とをさらに備えていることが好ましい。この構成によると、分取のための流路とは異なる流路を通じて分取容器に分取する必要のない溶離液を排出するような制御を施すことができるフラクションコレクタが実現する。
【００１１】
また、本発明においては、前記液体排出流路が、液体が通過する第４〜第６のポートを有しており、前記第４のポートが前記第５のポートに連通した状態と前記第６のポートに連通した状態とを選択的に取る第２の三方弁と、前記第３のポートから前記第４のポートまでの液体の流路である第１の部分流路と、前記第５のポートを通過した液体を排出する第２の部分流路と、前記第６のポートから前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを有していることが好ましい。
【００１２】
上記の構成によると、第１及び第２の三方弁を制御することによって、（１）滴下ノズルに液体を供給する状態、（２）液体排出流路を通じて液体を排出する状態、及び、（３）洗浄ノズルに液体を供給する状態の３通りの状態を制御することが可能なフラクションコレクタが実現する。つまり、（Ａ）滴下ノズルに液体を供給して液体を分取すること、（Ｂ）滴下ノズルに液体を供給して滴下ノズルの内部を洗浄すること、（Ｃ）液体排出流路を介して液体を排出しつつ流路を洗浄すること、及び、（Ｄ）洗浄ノズルに液体を供給しつつ滴下ノズルの外表面を洗浄することという４つの動作を選択的に制御するのが可能となる。したがって、滴下ノズルの外表面を洗浄するのに液体排出流路を利用するため、洗浄ノズルに液体を供給する流路を別途に用意する場合と比べて装置の構成が簡易なものとなる。
【００１３】
また、本発明においては、前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取る洗浄用容器と、前記滴下ノズルから滴下された液体を前記分取容器が受け取る分取位置と前記滴下ノズルから滴下された液体を前記洗浄用容器が受け取る洗浄位置との間で前記滴下ノズルを移動するノズル移動手段とを備えており、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記滴下ノズルに液体を吹き付けるような位置に、前記洗浄ノズルが配置されていることが好ましい。この構成によると、滴下ノズルを洗浄する際に洗浄用容器が液体を受け取るため、洗浄の際の液体が分取容器に混入することが防止される。
【００１４】
また、本発明においては、前記洗浄用容器が、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に平面視において前記滴下ノズルの先端を取り囲む側面を有しており、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記洗浄ノズルが液体を吹き付ける方向に沿って前記洗浄ノズルの吹き付け口の延長線上に前記側面が配置されていることが好ましい。この構成によると、洗浄用容器の側面に向けて洗浄ノズルから滴下ノズルへと液体が吹き付けられるので、フラクションコレクタの周囲に液体が飛び散るのが防止される。
【００１５】
また、本発明においては、液体を貯留する容器であって貯留された液体の排出口を有する貯留容器と、前記排出口から前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを備えており、前記液体クロマトグラフィに使用される場合に前記排出口が前記洗浄ノズルより上方に位置するように前記貯留容器が配置されていてもよい。これによると、洗浄ノズルに液体を供給する構成が簡易に実現する。
【００１６】
本発明のフラクションコレクタの制御方法は、上記の第１及び第２の三方弁を有するフラクションコレクタにおいて、前記液体クロマトグラフィが行われていない期間内に、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせるというものである。これによると、液体クロマトグラフィが終了した後などにおいて、第１及び第２の三方弁を介して洗浄ノズルまでの液体の流路を確保するような制御が行われる。したがって、液体クロマトグラフからの液体を洗浄ノズルまで導入して、滴下ノズルの外表面を洗浄するような制御が可能となる。
【００１７】
本発明のフラクションコレクタの制御方法は、上記の第１及び第２の三方弁を有するフラクションコレクタにおいて、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第５のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる排出流路選択ステップと、前記排出流路選択ステップが行われた後に、前記第１及び第３〜第５のポートを介して前記液体排出流路から液体を排出させて液体の流路を洗浄する流路洗浄ステップと、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる洗浄流路選択ステップと、前記洗浄流路選択ステップが行われた後に、前記第１、第３、第４及び第６のポート並びに前記洗浄ノズルを介して液体を前記滴下ノズルに吹き付けるノズル洗浄ステップとを備えている。これによると、（Ｃ）液体排出流路を介して液体を排出しつつ流路を洗浄すると共に、（Ｄ）洗浄ノズルに液体を供給しつつ滴下ノズルの外表面を洗浄することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下は、本発明による好適な実施形態の一例である、第１〜第４の実施形態に係る説明である。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、液体クロマトグラフィにおいて、第１の実施形態に係るフラクションコレクタ１０を含む各装置の配置を表す図である。液体クロマトグラフィにおいて用いられる装置は、液体クロマトグラフ１００、検出器２６、制御装置２７及びフラクションコレクタ１０である。
【００２０】
液体クロマトグラフ１００、検出器２６及びフラクションコレクタ１０は、液体クロマトグラフ１００から検出器２６を介してフラクションコレクタ１０に至る液体の流路が形成されるように、互いにチューブなどによって接続されている。液体クロマトグラフ１００、検出器２６及びフラクションコレクタ１０のそれぞれと制御装置２７とは、信号の送受信を行うインタフェースなどによって接続されている。
【００２１】
制御装置２７は、パーソナルコンピュータなどの汎用の情報処理装置とディスプレイなどの種々の周辺機器とを有している。パーソナルコンピュータにはＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリやハードディスクなどの各種の記憶装置、Ｉ／Ｏ（Input/Output
）インタフェースなどが設けられている。パーソナルコンピュータとフラクションコレクタ１０などとはＩ／Ｏインタフェースを介して接続されている。そして、記憶装置には、フラクションコレクタ１０などを制御する制御装置としてパーソナルコンピュータを動作させるためのプログラムが記憶されている。このようなプログラムに基づいてＣＰＵなどのハードウェアが情報処理を実行することにより、Ｉ／Ｏインタフェースを含むインタフェースを介して液体クロマトグラフ１００、検出器２６及びフラクションコレクタ１０の動作の制御が行われる。なお、制御装置２７が汎用の情報処理装置を用いて実現されているのではなく、フラクションコレクタ１０などの制御に特化した装置として実現されていてもよい。
【００２２】
液体クロマトグラフ１００は、ポンプ２３、インジェクター２４及びカラム２５を有している。また、液体クロマトグラフ１００には溶媒Ｌを収容した溶媒容器２２が設置されている。インジェクター２４には複数の成分を含む試料が収容されている。カラム２５には、固定相としてシリカゲルが充填されている。また、液体クロマトグラフ１００には、溶媒容器２２からカラム２５に至る溶媒の流路が形成されている。
【００２３】
ポンプ２３は、溶媒容器２２から溶媒Ｌを汲み上げる。汲み上げられた溶媒Ｌはインジェクター２４に流入する。インジェクター２４に流入した溶媒Ｌは、インジェクター２４に収容された試料と共にインジェクター２４から流出する。インジェクター２４から流出した溶媒及び試料からなる溶離液はカラム２５に流入する。カラム２５からは、時間の経過に伴って、試料に含まれる成分ごとに溶離液が流出する。
【００２４】
検出器２６は、カラム２５からの溶離液をフラクションコレクタ１０へと流出させつつ、液体クロマトグラフ１００からの溶離液に含まれる試料の濃度を検出する。検出器２６は、溶離液における吸光度を測定し、溶離液に含まれる試料の濃度と吸光度との既知の関係に基づいて溶離液に含まれる試料の濃度を導出する。そして、導出した試料の濃度を示す検出信号を、時間の経過に伴って順次制御装置２７に送信する。検出器２６から流出した溶離液はフラクションコレクタ１０に流入する。
【００２５】
図２は、液体クロマトグラフ１００からの溶離液に含まれる試料の濃度の時間変化を示すグラフである。図２のグラフの横軸は時間を示しており、縦軸は濃度を示している。図２の曲線９９に示されているように、試料の濃度の時間変化は互いに時間的に離隔した複数のピークＣ１〜Ｃ３を含んでいる。これらのピークＣ１〜Ｃ３は、試料に含まれる各成分の濃度のピークを示している。つまり、液体クロマトグラフ１００からの溶離液には、資料に含まれる成分ごとに時間的に分離して試料が含まれることとなる。
【００２６】
図３は、フラクションコレクタ１０の主要な構成を示す概略構成図である。フラクションコレクタ１０は、滴下ノズル１１、洗浄ノズル１２、溶離液などの液体が通過する流路管３１〜３５並びに電磁弁４１及び４２（第１及び第２の三方弁）を有している。流路管３１の一端には、液体クロマトグラフ１００のカラム２５から流出した溶離液が検出器２６を介して流入する。流路管３１の他端は電磁弁４１に接続されている。
【００２７】
電磁弁４１は、溶離液が通過する３つのポート４１ａ〜４１ｃ（第１〜第３のポート）を有しており、流路管３１はポート４１ａに接続されている。。電磁弁４１のポート４１ａは、ポート４１ｂ及びポート４１ｃのいずれかと連通している。つまり、電磁弁４１には、ポート４１ａ及び４１ｂが互いに連通しておりポート４１ｃが閉鎖されている状態と、ポート４１ａ及び４１ｃが互いに連通しておりポート４１ｂが閉鎖されている状態との、２つの状態を選択的に取ることができる。電磁弁４１の状態は、フラクションコレクタ１０に接続された制御装置２７によって切り替えられる。
【００２８】
電磁弁４１のポート４１ｂには流路管３２の一端が接続されている。流路管３２の他端は滴下ノズル１１に接続されている。電磁弁４１のポート４１ｃには流路管３３の一端が接続されている。流路管３３の他端は電磁弁４２に接続されている。電磁弁４２は、電磁弁４１と同様に３つのポート４２ａ〜４２ｃ（第４〜第６のポート）を有しており、流路管３３はポート４２ａに接続されている。電磁弁４２は、ポート４２ａ及び４２ｂが互いに連通しておりポート４２ｃが閉鎖されている状態と、ポート４２ａ及び４２ｃが互いに連通しておりポート４２ｂが閉鎖されている状態との、２つの状態を選択的に取ることができる。電磁弁４２の状態は、フラクションコレクタ１０に接続された制御装置２７によって切り替えられる。
【００２９】
電磁弁４２のポート４２ｃには、流路管３５の一端が接続されている。流路管３５の他端は洗浄ノズル１２に接続されている。電磁弁４２のポート４２ｂには流路管３４の一端が接続されている。流路管３４の他端からは、図示されていない領域において溶離液などの液体がフラクションコレクタ１０の外部へと排出される。なお、外部へと排出されるのではなく、フラクションコレクタ１０の内部に設置された排出容器などに液体が貯留されてもよい。
【００３０】
フラクションコレクタ１０はアーム５１（ノズル移動手段）を有している。アーム５１は、図示されていない駆動機構によって図３中のＤ１〜Ｄ４の方向（図３中、左方、右方、前方及び後方）に移動する。アーム５１の移動は、インタフェースを介してフラクションコレクタ１０に接続された制御装置２７によって制御される。アーム５１の先端の近傍には流路管３１が固定されている。アーム５１が移動すると、流路管３１に接続された電磁弁４１、流路管３２及び滴下ノズル１１が流路管３１に連動して移動する。
【００３１】
また、フラクションコレクタ１０は試験管容器１４（容器支持部材）を有している。試験管容器１４には複数の試験管９（分取容器）が収容される。試験管容器１４は、内部に収容された各試験管９が、図３において前後及び左右方向に関して所定の位置に配列するように構成されている。また、試験管容器１４は、アーム５１に滴下ノズル１１を移動させることによって滴下ノズル１１の下方に試験管９が位置することがいずれの試験管９についても可能なように、フラクションコレクタ１０に設置されている。つまり、前後及び左右方向に関するアーム５１の移動範囲内に各試験管９が収まるように設置されている。
【００３２】
さらに、フラクションコレクタ１０は、洗浄ノズル１２の下方に設置された洗浄用容器１５を有している。洗浄用容器１５は、概略的に円筒形の形状を有する液体を収容する容器であり、容器の上部が上方へと開口している。洗浄用容器１５の側面１５ａには切り欠き１５ｂが形成されている。切り欠き１５ｂは、洗浄用容器１５の上部の開口から下方へ向かって、洗浄用容器１５の側面の上方１／３程度に形成されている。洗浄用容器１５の側面において底部の近傍には、排出流路１６が接続されている。洗浄用容器１５に収容された液体は、排出流路１６を介してフラクションコレクタ１０の外部へと排出される。なお、外部へと排出されるのではなく、フラクションコレクタ１０の内部に設置された排出容器などに液体が貯留されてもよい。
【００３３】
洗浄用容器１５は、前後及び左右方向に関するアーム５１の移動範囲内に収まるように設置されている。つまり、アーム５１は、試験管容器１４に収容された試験管９が下方にあるような分取位置と、洗浄用容器１５が下方にあるような洗浄位置との間で、滴下ノズル１１を移動させることが可能である。分取位置は、図３の実線によって表された滴下ノズル１１の位置に相当し、洗浄位置は、破線によって表された滴下ノズル１１の位置に相当する。
【００３４】
また、洗浄用容器１５は、滴下ノズル１１が洗浄位置にある際に、滴下ノズル１１の先端に形成された溶離液の滴下口が側面１５ａによって取り囲まれるように配置されている。つまり、図３の上方から洗浄用容器１５を平面視した際に滴下ノズル１１の滴下口が側面１５ａに取り囲まれるように配置されている。一方で、洗浄用容器１５の切り欠き１５ｂは、分取位置と洗浄位置との間で滴下ノズル１１が移動する際の移動経路の途中に配置されるように形成されている。つまり、分取位置と洗浄位置との移動の際に滴下ノズル１１は切り欠き１５ｂを通過する。これによって、滴下ノズル１１は、洗浄用容器１５の側面１５ａに引っかかることなく、分取位置と洗浄位置との間を円滑に移動することができる。
【００３５】
洗浄ノズル１２は、先端に形成された液体の吹き付け口が斜め下方に向かうように設置されている。そして、洗浄ノズル１２の吹き付け口は、洗浄ノズル１２から吹き付けられた液体が、洗浄位置にある滴下ノズル１１の先端の近傍に到達するように調整されていると共に、洗浄ノズル１２からの吹き付けの方向（図３の方向Ａ）に沿って洗浄ノズル１２の先端の延長線上に側面１５ａが当たるように調整されている。これによって、洗浄ノズル１２から液体が吹き付けられた際に、滴下ノズル１１を越えて飛翔した液体の飛沫が洗浄用容器１５の外部へと飛び散りにくくなっている。なお、洗浄ノズル１２は、洗浄用容器１５の外部へと飛び散らないような範囲内でなるべく広く液体を吹き付けるような構成を有していることが好ましい。これによって、滴下ノズル１１の広い範囲に液体が吹き付けられる。
【００３６】
以上の構成により、フラクションコレクタ１０は、液体クロマトグラフィにおいて、液体クロマトグラフ１００からの溶離液を以下のように分取する。なお、制御装置２７は、液体クロマトグラフィが行われている期間中には常に、ポート４２ａ及び４２ｂ同士が連通している状態に電磁弁４２を保持している。
【００３７】
液体クロマトグラフ１００からの溶離液が検出器２６を通過すると、溶離液に含まれる試料の濃度（図２参照）を示す検出信号が検出器２６から制御装置２７へ送信される。制御装置２７は、検出器２６からの検出信号に基づいて試料の濃度と基準濃度とを比較する。試料の濃度が基準濃度より小さい場合には、制御装置２７は、電磁弁４１の状態を、ポート４１ａとポート４１ｃとが連通している状態に保持する。一方で、溶離液に含まれる試料の濃度が基準濃度以上になると、制御装置２７は、電磁弁４１の状態を、ポート４１ａとポート４１ｂとが連通している状態に切り替える。そして、溶離液に含まれる試料の濃度が基準濃度以上である期間中には常に上記の状態に保持する。溶離液に含まれる試料の濃度が基準濃度を下回ると、制御装置２７は、電磁弁４１の状態を、ポート４１ａとポート４１ｃとが連通している状態に切り替える。
【００３８】
つまり、図２において試料の濃度が基準濃度を下回っている時刻ｔ１まで、時刻ｔ２〜ｔ３、時刻ｔ４〜ｔ５、及び、時刻ｔ６からの期間には、ポート４１ａとポート４１ｃとが連通した状態に電磁弁４１が保持される。このとき、液体クロマトグラフ１００からの溶離液は、図３において流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、ポート４２ａ及び４２ｂ、並びに、流路管３４を介して排出される。一方で、試料の濃度が基準濃度以上である時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４及びｔ５〜ｔ６の期間中には、ポート４１ａとポート４１ｂとが連通している状態に電磁弁４１が保持される。このとき、液体クロマトグラフ１００からの溶離液は、図３において流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｂ、並びに、流路管３２を介して、滴下ノズル１１に供給される。そして、滴下ノズル１１は下方へと溶離液を滴下する。滴下ノズル１１から滴下された溶離液は、滴下ノズル１１の下方の試験管に受け取られる。
【００３９】
また、制御装置２７は、以上の制御を繰り返すと共に、図２において試料の濃度のピークＣ１〜Ｃ３が表れるごとにそれぞれ別の試験管９に溶離液を分取するように、アーム５１の移動を制御する。つまり、時刻ｔ１〜ｔ２の期間に溶離液をある試験管９に受け取らせてから次に基準濃度以上となる時刻ｔ３に達するまでの時刻ｔ２〜ｔ３の期間内に、制御装置２７は、滴下ノズル１１の下方に別の試験管９が位置するようにアーム５１を移動させる。そして、ピークＣ２を過ぎてから次に基準濃度以上となるまでの時刻ｔ４〜ｔ５の期間内に、滴下ノズル１１の下方にさらに別の試験管９が位置するようにアーム５１を移動させる。制御装置２７はこのようなアーム５１及び電磁弁４１の制御を繰り返す。これによって、試験管容器１４に収容された複数の試験管には、試料に含まれる成分ごとに溶離液が分取される。
【００４０】
ところで、液体クロマトグラフィが行われると、滴下ノズル１１や流路管３１等には試料を含む溶離液が付着したまま残存する。前の溶離液が残存したまま次の液体クロマトグラフィが行われると、分取された溶離液に前の溶離液が混入してしまう。このような事態を避けるために、次の液体クロマトグラフィが行われるまでにフラクションコレクタ１０において以下のような洗浄処理が施される。
【００４１】
まず、滴下ノズル１１の洗浄処理は以下のとおりである。制御装置２７は、滴下ノズル１１を洗浄位置（図３の破線の位置）に保持すると共に、ポート４１ａ及び４１ｂが互いに連通した状態に電磁弁４１を保持する。そして、インジェクター２４に試料が収容されていない状態で、液体クロマトグラフ１００からフラクションコレクタ１０へと溶媒を流入させる。つまり、洗浄処理を開始する前にあらかじめインジェクター２４内に残存した試料を除去した上で、制御装置２７に洗浄処理の制御を実行させる必要がある。
【００４２】
このとき、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｂ、並びに、流路管３２を介して、滴下ノズル１１に溶媒が流入する。そして、滴下ノズル１１から下方の洗浄用容器１５へと溶媒が滴下される。これによって、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｂ、並びに、流路管３２を介して、滴下ノズル１１の内部に残存した溶離液が試料を含まない溶媒によって洗い流される。
【００４３】
次に、流路管３３等の洗浄処理は以下のとおりである。制御装置２７は、ポート４１ａ及び４１ｃが互いに連通した状態に電磁弁４１を保持すると共に、ポート４２ａ及び４２ｂが互いに連通した状態に電磁弁４２を保持する。そして、インジェクター２４に試料が収容されていない状態で、液体クロマトグラフ１００からフラクションコレクタ１０へと溶媒を流入させる。
【００４４】
このとき、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、流路管３３、ポート４２ａ及び４２ｂ、並びに、流路管３４を介して溶媒が排出される。これによって、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、流路管３３、ポート４２ａ及び４２ｂ、並びに、流路管３４の内部に残存した溶離液が試料を含まない溶媒によって洗い流される。
【００４５】
ところで、上記の滴下ノズル１１の洗浄処理のみによっては、滴下ノズル１１の内部は洗浄されても、滴下ノズル１１の外表面は洗浄されない。以下は、滴下ノズル１１の外表面の洗浄処理である。
【００４６】
制御装置２７は、滴下ノズル１１を洗浄位置に保持する。これと同時に、ポート４１ａ及び４１ｃが互いに連通した状態に電磁弁４１を保持すると共に、ポート４２ａ及び４２ｃが互いに連通した状態に電磁弁４２を保持する。そして、インジェクター２４に試料が収容されていない状態で、液体クロマトグラフ１００からフラクションコレクタ１０へと溶媒を流入させる。
【００４７】
このとき、流路管３１、ポート４１ａ及び４１ｃ、流路管３３、ポート４２ａ及び４２ｃ、並びに、流路管３５、並びに、洗浄ノズル１２を介して、滴下ノズル１１の外表面に溶媒が吹き付けられる。これによって、滴下ノズル１１の外表面に残存した溶離液が試料を含まない溶媒によって洗い流される。
【００４８】
なお、上記のような液体クロマトグラフィや洗浄処理におけるフラクションコレクタ１０の制御は制御装置２７によって行われる。そして、上記の通り、制御装置２７は、汎用の情報処理装置と情報処理装置に記憶されたプログラムとが協働して情報処理を行うことによって実現されている。つまり、制御装置２７に記憶されているプログラムは、液体クロマトグラフィや洗浄処理に関する上記のような制御を情報処理装置に行わせるようなものである。そして、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）ディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＭＯ（Magneto Optical）ディスクなどの
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のような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。また、このプログラムは、汎用の情報処理装置に限らず、フラクションコレクタ１０などの制御に特化した制御装置に用いられるように構成されていてもよい。
【００４９】
［第２の実施形態］
以下は、第２の実施形態についての説明である。なお、第２の実施形態と第１の実施形態とは多くの共通部分を有しているので、以下においてこれらの共通部分の説明は適宜省略される。図４は、第２の実施形態に係る洗浄ノズル７２及び洗浄ノズル７２に液体を供給する洗浄液供給ユニット８０を示す概略構成図である。
【００５０】
第２の実施形態に係る洗浄ノズル７２の構造は、第１の実施形態の洗浄ノズル１２と同様である。したがって、洗浄ノズル７２からの液体の吹き付け方向は洗浄ノズル１２と同様に調整されている。
【００５１】
洗浄液供給ユニット８０は、貯留容器８１、電磁弁８２及び流路管８３を有している。貯留容器８１は、洗浄ノズル７２に供給する液体を貯留する。貯留容器８１に貯留される液体には、液体クロマトグラフィに用いられるのと同様の溶媒Ｌが用いられる。貯留容器８１は洗浄ノズル７２の上方に設置されている。貯留容器８１の下部には流路管８３の一端が接続されている。流路管８３の他端は洗浄ノズル７２に接続されている。流路管８３の途中には電磁弁８２が設置されている。電磁弁８２は、流路管８３において液体が通過する状態と液体の通過が停止した状態とを切り替えるものである。電磁弁８２は、フラクションコレクタに接続された制御装置２７によって制御される。
【００５２】
制御装置２７は、液体クロマトグラフィが行われている期間中には電磁弁８２を制御して流路管８３における溶媒Ｌの通過を停止させる。液体クロマトグラフィが終了すると、制御装置２７は、図４に示されているような洗浄位置に滴下ノズル１１を移動すると共に、電磁弁８２を開放する。これによって、溶媒Ｌが流路管８３を通過して洗浄ノズル７２に供給され、洗浄ノズル７２から滴下ノズル１１の外表面へと吹き付けられると共に、滴下ノズル１１の外表面が洗浄される。
【００５３】
なお、貯留容器８１に貯留される液体はフラクションコレクタのユーザによって供給されてもよい。あるいは、カラム２５からフラクションコレクタに流入する溶媒の一部が貯留容器８１に供給されるような構成をフラクションコレクタが有していてもよい。
【００５４】
［第３の実施形態］
以下は、第３の実施形態についての説明である。なお、第３の実施形態と第１の実施形態とは多くの共通部分を有しているので、以下においてこれらの共通部分の説明は適宜省略される。図５は、第３の実施形態に係るフラクションコレクタ１１０の概略構成図である。
【００５５】
フラクションコレクタ１１０は、第１の実施形態の洗浄ノズル１２に相当する洗浄ノズル１１２を有している。洗浄ノズル１１２は、ノズル固定台１６１に固定されており、ノズル固定台１６１は、固定板１６２を介してアーム５１に固定されている。ノズル固定台１６１の内部には液体の流路が形成されている（不図示）。また、ノズル固定台１６１の表面にはかかる流路の一端及び他端の開口が形成されている。洗浄ノズル１１２は、かかる流路の開口の一方に接続されている。さらに、洗浄ノズル１１２のノズル固定台１６１への取り付け角度は、洗浄ノズル１１２から滴下ノズル１１へと液体が吹き付けられる方向に沿った洗浄ノズル１１２の先端の延長線上に滴下ノズル１１が存在するように調整されている。また、図５のように滴下ノズル１１の下方に試験管が存在する場合に、かかる延長線上に試験管の内表面が存在するように調整されている。
【００５６】
また、フラクションコレクタ１１０は、第１の実施形態と同様に、電磁弁４２を有しており、電磁弁４２のポート４２ａには流路管３３が、ポート４２ｂには流路管３４が接続されている。一方、ポート４２ｃには流路管１３５の一端が接続されている。流路管１３５の他端は、ノズル固定台１６１の表面に形成された上記の流路の開口のうち他方に接続されている。これによって、カラム２５から、流路管３１、電磁弁４１、流路管３３、電磁弁４２、流路管１３５、及び、ノズル固定台１６１の内部の流路を経て洗浄ノズル１１２に至る、液体の流路が形成されている。
【００５７】
また、フラクションコレクタ１１０は試験管容器１１４（配列容器）を有している。試験管容器１１４には、滴下ノズル１１から滴下される液体を受け取る試験管９の他に、試験管９より内径が大きい試験管１０９が収容される。試験管容器１１４は、大きさの異なるこれらの試験管９及び試験管１０９のそれぞれが用途に応じて収容され得るように構成されていることが好ましい。
【００５８】
例えば、図５に示されているように、試験管容器１１４の上部には試験管支持台１１４ａが設けられている。試験管支持台１１４ａには、上方から見て円形の複数の孔１５２が形成されている。孔１５２は図５のように水平方向に沿って格子状に配列されており、１つの孔１５２につき１本の試験管が孔１５２内に支持される。これによって、試験管支持台１１４ａは、複数の試験管を水平方向に沿って配列させつつ支持する。
【００５９】
円形の孔１５２の直径は試験管１０９がちょうど孔１５２の内部を通過できるように調整されている。一方で、試験管容器１１４には、孔１５２の内部に設置されるアダプタ１５１が用意されている。アダプタ１５１は概略的に円筒形の形状を有する筒状の部材である。また、アダプタ１５１の外形は、孔１５２の内部にちょうど収まるように調整されており、アダプタ１５１の内径は、アダプタ１５１の内部を試験管９が通過できるように調整されている。
【００６０】
孔１５２にアダプタ１５１が収容されている場合には、試験管９にアダプタ１５１の内部を通過させることができ、孔１５２にアダプタ１５１が収容されていない場合には、試験管１０９を孔１５２に通過させることができる。これによって、試験管容器１１４は、試験管９及び１０９のそれぞれを用途に応じて収容することができる。
【００６１】
以上より、本実施形態のフラクションコレクタ１１０においては、滴下ノズル１１を洗浄位置まで移動させたりすることなく滴下ノズル１１の外表面を洗浄することが可能である。
【００６２】
また、試験管容器１１４は、試験管９だけでなく試験管９より内径の大きい試験管１０９を収容できる構成を有している。したがって、滴下ノズル１１から滴下される液体を分取する際には試験管容器１１４に試験管９を収容すると共に、滴下ノズル１１の外表面を洗浄する際には試験管容器１１４に試験管１０９を収容することができる。試験管１０９は試験管９よりも内径が大きいので、試験管１０９が収容されている場合には、試験管９が収容されている場合と比べて、洗浄ノズル１１２から滴下ノズル１１に吹き付けられる液体が試験管の外へと飛び散ることが少ない。なお、試験管の外へと液体が飛び散るのを防ぐためには、試験管１０９が試験管９より長いことがより好ましい。これによると、図５に示されているように、試験管容器１１４に収容された際に試験管の上端の位置が試験管９に比べて高くなる。したがって、試験管の外へと液体が飛び散るのをより効果的に回避することが可能となる。
【００６３】
以上のとおり、第３の実施形態は、滴下ノズル１１の洗浄の際に滴下ノズル１１の下方に配置された試験管で洗浄用の液体を受けるという構成を有している。したがって、第１及び第２の実施形態と異なり、洗浄位置まで滴下ノズル１１を移動する手段や洗浄用容器などが不要である。このため、第１及び第２の実施形態より装置の構成が簡易である。
【００６４】
［第４の実施形態］
以下は、第４の実施形態についての説明である。なお、第４の実施形態と第３の実施形態とは多くの共通部分を有しているので、以下においてこれらの共通部分の説明は適宜省略される。図６は、第４の実施形態に係るフラクションコレクタ２１０の概略構成図である。
【００６５】
第４の実施形態においては、第３の実施形態と異なり、アーム５１が方向Ａに沿って往復移動可能であり、方向Ｂについては固定されている。そして、アーム５１の下部には、滴下ノズル移動ユニット５２が設置されている。滴下ノズル移動ユニット５２にはノズル固定台１６３が、方向Ｂに沿って往復移動が可能なように設置されている。そして、滴下ノズル移動ユニット５２は、図示されていないフラクションコレクタ２１０の制御部からの指示に応じて、方向Ｂに沿ってノズル移動台１６３を移動する。
【００６６】
フラクションコレクタ２１０は、第３の実施形態と同様、洗浄ノズル１１２及び電磁弁４２を有している。洗浄ノズル１１２は、ノズル固定台１６１及び固定板１６２を介してノズル固定台１６３に固定されている。電磁弁４２と電磁弁４１とは流路管３３を介して接続されており、電磁弁４２とノズル固定台１６１の開口とは流路管１３５を介して接続されている。また、電磁弁４２には、第３の実施形態と同様に、流路管３４の一端が接続されており、流路管３４の他端には液体の排出口が設けられている。これによって、カラム２５から流路管３１、電磁弁４１、流路管３３、電磁弁４２、流路管１３５及びノズル固定台１６１を経て洗浄ノズル１１２までの液体の流路が形成されている。
【００６７】
以上のような構成を有する第４の実施形態のフラクションコレクタ２１０においては、アーム５１及び滴下ノズル移動ユニット５２が方向Ａ及び方向Ｂのそれぞれに沿って滴下ノズル１１を移動する。これによって、滴下ノズル１１は、滴下ノズル１１の下方の試験管容器１４に収容された各試験管９の上方に移動する。そして、カラム２５からの液体を各試験管９に順に滴下していく。
【００６８】
一方で、洗浄ノズル１１２はノズル固定台１６３に、洗浄ノズル１１２の先端が滴下ノズル１１の先端に向かうように固定されている。したがって、滴下ノズル１１がいずれに位置していても、滴下ノズル１１の先端付近の外表面に液体を吹き付けることができる。なお、実際に滴下ノズル１１の洗浄が行われる際には、第３の実施形態と同様に、滴下ノズル１１の下方に試験管９より径や高さが大きい試験管１０９が用いられることが好ましい。そして、洗浄ノズル１１２のノズル固定台１６１への取り付け角は、洗浄ノズル１１２から滴下ノズル１１へと液体が吹き付けられる方向に沿った洗浄ノズル１１２の先端の延長線上に滴下試験管１０９の内表面が存在するように調整されていることが好ましい。
【００６９】
＜変形例＞
上述の実施形態以外にも、課題を解決するための手段に記載された構成の範囲内で種々の構成を有するものが本発明に含まれる。例えば、上述の第１及び第２の実施形態において種々の電磁弁が用いられているが、制御装置２７によって開閉や切り替えが制御され得る弁であればどのようなものでもよい。
【００７０】
また、上述の第１及び第２の実施形態においては、フラクションコレクタ１０と制御装置２７とが別体であるが、フラクションコレクタ１０の内部に制御装置２７が収容されていてもよい。つまり、電磁弁４１、４２及び８３、アーム５１などを制御する制御手段が制御装置２７の内部に構築されていてもよい。
【００７１】
また、上述の第１の実施形態においては、フラクションコレクタ１０内の流路管を電磁弁で分岐させることで、洗浄ノズル１２に溶媒を供給する流路が構築されている。つまり、滴下ノズル１１に至る流路と洗浄ノズル１２に至る流路とは部分的に流路管を共有している。しかし、滴下ノズル１１に至る流路と流路管を共有しない全く別の洗浄ノズル１２に至る流路が構築されていてもよい。あるいは、液体クロマトグラフ１００のポンプ２３と洗浄ノズル１２とを直接接続するような流路管をフラクションコレクタ１０が有していてもよい。
【００７２】
また、上述の第２の実施形態においては、洗浄液供給ユニット８０及び洗浄ノズル７２がフラクションコレクタに一体に含まれていることが想定されている。しかし、洗浄ノズル及び洗浄ノズルに液体を供給する構成を有する別体の洗浄装置が用いられてもよい。例えば、滴下ノズルを洗浄する際に、溶媒を貯留する貯留容器から溶媒を汲み上げて洗浄ノズルへと流入させるポンプを有する洗浄装置が用いられてもよい。
【００７３】
また、上述の第１及び第２の実施形態においては、溶離液に含まれる試料の濃度が所定の基準濃度以上である場合に溶離液が複数の試験管９に分取される液体クロマトグラフィが想定されている。しかし、所定の時間間隔で複数の試験管９に溶離液が順に分取される液体クロマトグラフィに本発明が適用されてもよい。なお、前者の液体クロマトグラフィにおいては、試料の濃度が基準濃度以上の場合にのみ滴下ノズル１１から溶離液が滴下されるので、後者の液体クロマトグラフィよりも高濃度の試料を含む溶離液が液体クロマトグラフィ後の滴下ノズル１１に残存する。したがって、前者の液体クロマトグラフィを行う場合の方が、後者の液体クロマトグラフィを行う場合よりも、滴下ノズル１１の外表面を洗浄する制御が可能な本発明を適用することに特に意義がある。
【００７４】
また、上述の第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に、電磁弁４１及び４２、流路管３３等を介して洗浄用の液体を洗浄ノズル１１２まで導入している。しかし、第２の実施形態のように洗浄液供給ユニット８０等によって洗浄用の溶液が洗浄ノズル１１２まで導入されてもよい。
【００７５】
また、上述の第３の実施形態において、洗浄ノズル１１２へと洗浄用の液体を導入する流路管を分岐させる電磁弁４２は、他の位置に設置されていてもよい。例えば、図７（ａ）の電磁弁４２’のように、電磁弁４１の直近に設置されてもよい。あるいは、図７（ｂ）の電磁弁４２’’のように流路管３１の途中に設けられており、かかる電磁弁４２’’から流路管３３５が分岐してノズル固定台１６１の開口に接続されていてもよい。これによって、カラム２５から電磁弁４２’’及び流路管２３５、ノズル固定台１６１を経て洗浄ノズル１１２に至る流路が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態であるフラクションコレクタを用いた液体クロマトグラフィにおいて使用される各装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】図１のカラムから流出する溶離液に含まれる試料の濃度の時間変化を示すグラフである。
【図３】図１に示されているフラクションコレクタの構成を示す概略構成図である。
【図４】図３に示されているフラクションコレクタとは別の実施形態に係るフラクションコレクタの部分的な構成を示す概略構成図である。
【図５】図３及び図４とはさらに別の実施形態に係るフラクションコレクタの構成を示す概略構成図である。
【図６】図３〜５とはさらに別の実施形態に係るフラクションコレクタの構成を示す側面図である。
【図７】本発明の一変形例であるフラクションコレクタの構成を部分的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
９，１０９ 試験管
１０，１１０ フラクションコレクタ
１１ 滴下ノズル
１２，７２，１１２ 洗浄ノズル
１４，１１４ 試験管容器
１５ 洗浄用容器
１５ａ 側面
１６ 排出流路
３１-３５，８３，１３５，２３５ 流路管
４１，４２，４２’，８２ 電磁弁
４１ａ-４１ｃ ポート
４２ａ-４２ｃ ポート
５１ アーム
８０ 洗浄液供給ユニット
８１ 貯留容器
１００ 液体クロマトグラフ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラムからの液体に含まれる試料の濃度に応じて前記カラムからの液体を分取容器に分取する液体クロマトグラフィ用のフラクションコレクタであって、
前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を滴下する滴下ノズルと、
前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取るように前記分取容器を支持する分取容器支持部材と、
前記滴下ノズルの外表面に液体を吹き付ける洗浄ノズルとを備えていることを特徴とするフラクションコレクタ。
【請求項２】
液体が通過する第１〜第３のポートを有しており、前記第１のポートが前記第２のポートに連通した状態と前記第１のポートが前記第３のポートに連通した状態とを選択的に取る第１の三方弁と、
前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を前記第１のポートまで導入する導入流路と、
前記第２のポートから前記滴下ノズルまでの液体の流路である液体分取流路と、
前記液体分取流路とは異なる流路であって、前記第３のポートを通過した液体を排出する液体排出流路とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のフラクションコレクタ。
【請求項３】
前記液体排出流路が、
液体が通過する第４〜第６のポートを有しており、前記第４のポートが前記第５のポートに連通した状態と前記第４のポートが前記第６のポートに連通した状態とを選択的に取る第２の三方弁と、
前記第３のポートから前記第４のポートまでの液体の流路である第１の部分流路と、
前記第５のポートを通過した液体を排出する第２の部分流路と、
前記第６のポートから前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを有していることを特徴とする請求項２に記載のフラクションコレクタ。
【請求項４】
前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取る洗浄用容器と、
前記滴下ノズルから滴下された液体を前記分取容器が受け取る分取位置と前記滴下ノズルから滴下された液体を前記洗浄用容器が受け取る洗浄位置との間で前記滴下ノズルを移動するノズル移動手段とを備えており、
前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記滴下ノズルに液体を吹き付けるような位置に、前記洗浄ノズルが配置されていることを特徴とする請求項３に記載のフラクションコレクタ。
【請求項５】
前記洗浄用容器が、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に平面視において前記滴下ノズルの先端を取り囲む側面を有しており、
前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記洗浄ノズルが液体を吹き付ける方向に沿って前記洗浄ノズルの吹き付け口の延長線上に前記側面が配置されていることを特徴とする請求項４に記載のフラクションコレクタ。
【請求項６】
液体を貯留する容器であって貯留された液体の排出口を有する貯留容器と、
前記排出口から前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを備えており、
前記液体クロマトグラフィに使用される場合に前記排出口が前記洗浄ノズルより上方に位置するように前記貯留容器が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフラクションコレクタ。
【請求項７】
前記分取容器支持部材が、複数の前記分取容器が配列される配列容器を有しており、
前記複数の分取容器が前記配列容器に配列された方向に沿って移動する、前記滴下ノズルが固定されたアームと、前記滴下ノズルから滴下される液体を前記複数の分取容器のうち一の前記分取容器に受け取らせる位置から前記滴下ノズルから滴下される液体を別の一の前記分取容器に受け取らせる位置まで前記アームを移動するアーム移動手段とを備えており、
前記洗浄ノズルが液体を吹き付ける方向に沿って前記洗浄ノズルの吹き付け口の延長線上に前記滴下ノズルが位置するように、前記洗浄ノズルが前記アームに固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラクションコレクタ。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のフラクションコレクタを制御する方法であって、
前記液体クロマトグラフィが行われていない期間内に、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせることを特徴とするフラクションコレクタの制御方法。
【請求項９】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のフラクションコレクタを洗浄する方法であって、
前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第５のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる排出流路選択ステップと、
前記排出流路選択ステップが行われた後に、前記第１及び第３〜第５のポートを介して前記液体排出流路から液体を排出させて液体の流路を洗浄する流路洗浄ステップと、
前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる洗浄流路選択ステップと、
前記洗浄流路選択ステップが行われた後に、前記第１、第３、第４及び第６のポート並びに前記洗浄ノズルを介して液体を前記滴下ノズルに吹き付けるノズル洗浄ステップとを備えていることを特徴とするフラクションコレクタの洗浄方法。
【請求項１】
カラムからの液体に含まれる試料の濃度に応じて前記カラムからの液体を分取容器に分取する液体クロマトグラフィ用のフラクションコレクタであって、
前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を滴下する滴下ノズルと、
前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取るように前記分取容器を支持する分取容器支持部材と、
前記滴下ノズルの外表面に液体を吹き付ける洗浄ノズルとを備えていることを特徴とするフラクションコレクタ。
【請求項２】
液体が通過する第１〜第３のポートを有しており、前記第１のポートが前記第２のポートに連通した状態と前記第１のポートが前記第３のポートに連通した状態とを選択的に取る第１の三方弁と、
前記液体クロマトグラフィが行われる場合に前記カラムからの液体を前記第１のポートまで導入する導入流路と、
前記第２のポートから前記滴下ノズルまでの液体の流路である液体分取流路と、
前記液体分取流路とは異なる流路であって、前記第３のポートを通過した液体を排出する液体排出流路とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のフラクションコレクタ。
【請求項３】
前記液体排出流路が、
液体が通過する第４〜第６のポートを有しており、前記第４のポートが前記第５のポートに連通した状態と前記第４のポートが前記第６のポートに連通した状態とを選択的に取る第２の三方弁と、
前記第３のポートから前記第４のポートまでの液体の流路である第１の部分流路と、
前記第５のポートを通過した液体を排出する第２の部分流路と、
前記第６のポートから前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを有していることを特徴とする請求項２に記載のフラクションコレクタ。
【請求項４】
前記滴下ノズルから滴下された液体を受け取る洗浄用容器と、
前記滴下ノズルから滴下された液体を前記分取容器が受け取る分取位置と前記滴下ノズルから滴下された液体を前記洗浄用容器が受け取る洗浄位置との間で前記滴下ノズルを移動するノズル移動手段とを備えており、
前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記滴下ノズルに液体を吹き付けるような位置に、前記洗浄ノズルが配置されていることを特徴とする請求項３に記載のフラクションコレクタ。
【請求項５】
前記洗浄用容器が、前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に平面視において前記滴下ノズルの先端を取り囲む側面を有しており、
前記滴下ノズルが前記洗浄位置にある場合に前記洗浄ノズルが液体を吹き付ける方向に沿って前記洗浄ノズルの吹き付け口の延長線上に前記側面が配置されていることを特徴とする請求項４に記載のフラクションコレクタ。
【請求項６】
液体を貯留する容器であって貯留された液体の排出口を有する貯留容器と、
前記排出口から前記洗浄ノズルまでの液体の流路である洗浄液流路とを備えており、
前記液体クロマトグラフィに使用される場合に前記排出口が前記洗浄ノズルより上方に位置するように前記貯留容器が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフラクションコレクタ。
【請求項７】
前記分取容器支持部材が、複数の前記分取容器が配列される配列容器を有しており、
前記複数の分取容器が前記配列容器に配列された方向に沿って移動する、前記滴下ノズルが固定されたアームと、前記滴下ノズルから滴下される液体を前記複数の分取容器のうち一の前記分取容器に受け取らせる位置から前記滴下ノズルから滴下される液体を別の一の前記分取容器に受け取らせる位置まで前記アームを移動するアーム移動手段とを備えており、
前記洗浄ノズルが液体を吹き付ける方向に沿って前記洗浄ノズルの吹き付け口の延長線上に前記滴下ノズルが位置するように、前記洗浄ノズルが前記アームに固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラクションコレクタ。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のフラクションコレクタを制御する方法であって、
前記液体クロマトグラフィが行われていない期間内に、前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせることを特徴とするフラクションコレクタの制御方法。
【請求項９】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のフラクションコレクタを洗浄する方法であって、
前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第５のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる排出流路選択ステップと、
前記排出流路選択ステップが行われた後に、前記第１及び第３〜第５のポートを介して前記液体排出流路から液体を排出させて液体の流路を洗浄する流路洗浄ステップと、
前記第１のポートと前記第３のポートとが連通した状態を前記第１の三方弁に取らせると共に、前記第４のポートと前記第６のポートとが連通した状態を前記第２の三方弁に取らせる洗浄流路選択ステップと、
前記洗浄流路選択ステップが行われた後に、前記第１、第３、第４及び第６のポート並びに前記洗浄ノズルを介して液体を前記滴下ノズルに吹き付けるノズル洗浄ステップとを備えていることを特徴とするフラクションコレクタの洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３０４０７８（Ｐ２００７−３０４０７８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６７６５５（Ｐ２００６−１６７６５５）
【出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（３９１０４８５３３）山善株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（３９１０４８５３３）山善株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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