JP5042388B2 - 電気泳動装置及びポンプ - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動装置に関し、例えばキャピラリに電気泳動媒体を充填するポンプの構造に関する。ただし、本発明でのポンプの構造は電気泳動装置には限らない。例えば、液体クロマトグラフィのプランジャポンプの用途にも使える。

核酸やタンパク質等の分析装置としてキャピラリ電気泳動装置が広く用いられている。キャピラリ電気泳動装置は、キャピラリと呼ばれる細管に高分子ゲルやポリマ溶液等の電気泳動媒体（分離媒体）を充填して高電圧を印加し、分子サイズの違いによる泳動速度の違いを利用して試料を分析する装置である。

キャピラリ電気泳動装置は、主に、キャピラリ、キャピラリの両端間に高電圧を印加する電源、検査領域にレーザ光を照射する照射系、レーザ光の照射によって発生した蛍光を検出する受光光学系、キャピラリの温度を制御する温調部、キャピラリに電気泳動媒体を充填する充填ユニット等で構成される。

ところで、充填ユニットは、水の数百倍も粘度が高い電気泳動媒体を内径５０μｍ程度のキャピラリに注入する必要がある。このため、充填ユニットには、数ＭＰａもの圧力を発生できる能力が要求される。このため、充填ユニットには、例えばプランジャポンプが使用されている。

また、キャピラリ電気泳動装置では、電気泳動時に数〜数十ｋＶの高電圧をキャピラリに印加する。このため、電気泳動媒体の流路内に気泡が存在すると、流路が電気的に遮断される場合がある。このような場合、気泡で遮断された電気泳動媒体間に高電圧が発生し、放電現象が起きることがある。この放電は、時に装置を破壊することがある。このため、電気泳動の開始前に、電気泳動媒体の流路内から気泡を取除く必要がある。

特開２００８−１２８８５１号公報

本願発明者が電気泳動装置のポンプ構造について鋭意検討したところ、プランジャポンプにおける気泡の抜け易さには個体差があることが発見された。固体差がでる理由の一つとして、構成部品の寸法ばらつきや組立ばらつき等が考えられる。例えばプランジャの太さやプランジャとプランジャ穴との隙間等がポンプ毎に異なると、電気泳動媒体の流れに変化が生じ、気泡の抜け易さにばらつきが生じるものと考えられる。

本発明は、電気泳動媒体をキャピラリに充填するポンプの個体差によらず、気泡の除去性能に影響が現れ難い電気泳動装置を提案することを目的とする。

本発明では、電気泳動媒体が収容される容器の内側面とプランジャの側面との間に形成される流路のうち、構造的に電気泳動媒体の流れによどみが生じ易い流路側の断面積を、その反対側の流路の断面積よりも広く形成することに関する。構造的によどみが生じ易い流路部分での電気泳動媒体の流量が増える。

本発明により、電気泳動装置を構成するポンプの個体差にかかわらず、よどみが生じ易い流路を無くすことができる。これにより、電気泳動媒体の粘性力を気泡の位置に関わらず作用させることができ、ポンプ内から気泡を残り除くことができる。

プランジャとプランジャ穴との取り付け関係の違いによる電気泳動媒体の流れの違いを説明する図である。 形態例に係る電気泳動装置の全体構成例を示す図である。 プランジャポンプの取り付け形態を説明する図である。 形態例１に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例２に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例３に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例４に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例５に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例６に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例７に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。 形態例８に係るプランジャとプランジャ穴との取り付け構造を説明する図である。

以下、図面に基づいて、本発明の形態例を順番に説明する。なお、図面は、専ら発明の説明を目的として作図したものであり、発明の範囲を限定するものではない。

（１）気泡残りに対する考察
まず、プランジャポンプによって気泡残りに対する個体差が生じる原因に対する発明者の考察を説明する。図１に、プランジャ穴とプランジャについて考えられる２つの位置関係の例を示す。なお、プランジャ穴１０１は、底面を有する筒状の容器（いわゆるシリンダ）であり、電気泳動媒体を流入する入口（不図示）と電気泳動媒体を流出する出口１０４で構成される。また、プランジャ１０２は、プランジャ穴１０１の内壁に沿う方向に可動自在に取り付けられ、図中矢印方向に可動したときの圧力により電気泳動媒体を出口１０４から排出する部材（いわゆるピストン）である。因みに、プランジャ穴１０１の開口部分は、プランジャシール１０３によって密閉されている。

図１（ａ）は、プランジャ穴１０１に対するプランジャ１０２の取り付けが、図中右側（出口１０４側）に偏心した場合の例である。この場合、プランジャ穴１０１の内側面とプランジャ１０２の側面との間に形成される隙間は左右非対称になる。すなわち、図中左側の隙間の方が図中右側の隙間より大きくなる。このとき、プランジャ１０２の左側面の流路抵抗が小さくなり、右側面の流路抵抗が大きくなる。従って、プランジャ１０２の押し下げ時には、矢印で示すように、流路抵抗の小さい図中左側の隙間を多くの電気泳動媒体が流れることになる。

図１（ｂ）は、プランジャ穴１０１に対するプランジャ１０２の取り付けが、図中左側（出口１０４とは反対側）に偏心した場合の例である。この場合も、プランジャ穴１０１の内側面とプランジャ１０２の側面との間に形成される隙間は左右非対称になる。ただし今度は、図中右側の隙間の方が図中左側の隙間より大きくなる。このとき、プランジャ１０２の右側面の流路抵抗が小さくなり、左側面の流路抵抗が大きくなる。従って、プランジャ１０２の押し下げ時には、矢印で示すように、流路抵抗の小さい図中右側の隙間を多くの電気泳動媒体が流れることになる。

従来は、プランジャ穴１０１に対してプランジャ１０２を取り付ける際に、プランジャ穴１０１の軸とプランジャ１０２の軸とが一致するように設計されている。しかし、寸法のばらつきや組立のばらつきにより軸中心がずれただけで、図１に示したように電気泳動媒体の流れ方が大きく変わってしまう。この流れの違いが、気泡の残りやすさに個体差が現れる原因の一つであると考えられる。そこで、発明者が考える個体差による気泡の除去性能に影響が現れ難い、プランジャポンプの構造を以下に説明する。

（２）形態例１
（２−１）キャピラリ電気泳動装置の全体構成
まず、各形態例に共通するキャピラリ電気泳動装置の構成例を説明する。図２に、キャピラリ電気泳動装置の概略的な構成を示す。キャピラリ電気泳動装置は、電気泳動の際に通電路となる少なくとも１本以上のキャピラリ（キャピラリアレイ２０１）と、キャピラリにポリマ溶液その他の電気泳動媒体を充填するプランジャポンプ２０２と、電気泳動により分離された試料を光学的に検出する光学検出機構２０３と、キャピラリに高電圧を印加する電圧源２０４と、キャピラリの周囲環境を恒温に保つ恒温槽２０５と、キャピラリの陰極端側に容器２０６，２０７を搬送する搬送機２０８とで構成される。

図２の場合、容器２０６にはバッファ溶液又は純水が入れられており、容器２０７には試料が入れられているものとする。

図２の場合、複数本のキャピラリで構成されるキャピラリアレイ２０１を表しているが、キャピラリは１本でも良い。この形態例の場合、キャピラリは、内径が数十〜数百μｍであり、外径が数百μｍであるガラス細管を使用する。キャピラリの長さは、分析内容に応じて数ｃｍ〜数十ｃｍのものを使用する。また、キャピラリの表面は、数μｍの膜厚を有するポリイミド薄膜でコーティングされており、強度の向上が図られている。ただし、検出部が配置される領域部分に対応する数ｍｍ程度の範囲だけは、励起光がキャピラリの内部に侵入できるようにポリイミド薄膜が除去されている。光学検出機構２０３は、電気泳動により分離された試料を検出できるように、キャピラリの試料注入端から数ｃｍ〜数十ｃｍだけ離れた位置に形成される。

光学検出機構２０３は、キャピラリの検出部に光を照射する光照射部（例えばレーザ光源）と、試料から発せられる光を検出する光検出機構（例えばＣＣＤカメラ）とで構成される。なお、光学検出機構２０３には、他にも様々な機構が存在する。例えば検出系にスキャン方式を採用するものがある。このスキャン方式にも、ガルバノミラーでレーザを振る機構と回転フィルタによる特定波長の蛍光を検出する機構とを組み合わせたものや、共焦点光学系で対物レンズを往復運動させる機構を採用するものがある。また、コーンレンズを用いてキャピラリの特定部分に励起光を照射する機構を採用するものがある。また、キャピラリの末端をマトリクス状に配列し、その末端面を検出面とする機構を採用するものがある。

（２−２）プランジャポンプの構成及び期待される効果
図３に、プランジャポンプ２０２の構造例を示す。プランジャポンプ２０２は、キャピラリアレイ２０１の一端に接続される。図３（ｂ）は、図３（ａ）の構造を拡大して示す図である。図３に示すように、チェックバルブ３０１から陽極３０２までの流路がポンプヘッド３０３にあり、この流路の途中にプランジャ３０４及びキャピラリ接続部３０５がある。なお、電気泳動時に流路に電流が流れること、及び、流路内の気泡を目視できるようにするためにポンプヘッド３０３には絶縁性と透過性の両方の特性を有するアクリルブロックが用いられる。また、陽極側にはピンバルブ３０６が設けられる。ピンバルブ３０６の動作はソレノイドを用いて自動で行われる。ピンバルブ３０６を閉じてプランジャ３０４を押し出すことにより、キャピラリ２０１に電気泳動媒体を充填することができる。なお、泳動媒体容器３０７に対する電気泳動媒体の逆流は、チェックバルブ３０１を閉じることにより防いでいる。

図４に、プランジャ３０４とプランジャ穴４０３との取り付け構造を示す。この形態例の場合、プランジャ３０４とプランジャ穴４０３は、共に断面円形状を有しているものとする。また、プランジャ３０４とプランジャ穴４０３は、鉛直方向に対して斜め方向に取り付けられているものとする。また、図４に示すように、プランジャ穴４０３の最下部には、電気泳動媒体を導入する入口４０１が形成され、プランジャ穴４０３の最上部には、電気泳動媒体を導入する出口４０２が形成されているものとする。もっとも、この形態例１の場合、入口４０１の形成位置は出口４０２より低い位置であれば、プランジャ穴４０３のどこに形成されていても良い。なお、プランジャ穴４０３の開口は、出口４０２よりも上部の位置でプランジャシール４０４により塞がれている。

この形態例の場合、先の考察に基づいて、プランジャ穴４０３の軸とプランジャ３０４の軸を意図的にずらす構造を採用する。具体的には、図４（ａ）に示す取り付け構造を採用する。すなわち、プランジャ穴４０３の側面とプランジャ３０４の側面との間に形成される隙間のうち鉛直方向上側に形成される隙間の方が大きくなるように取り付け位置を設計する構造を採用する。

例えばプランジャ３０４の直径が３〜５ｍｍ程度であり、取り付け方向の傾きが水平面に対して２５°（鉛直方向に対して６５°）程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・プランジャ穴４０３とプランジャ３０４の上面側に形成される隙間：０．２ｍｍ程度
・プランジャ穴４０３とプランジャ３０４の下面側に形成される隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ３０４の最大押し出し時にプランジャ３０４の底面とプランジャ穴４０３の底面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、プランジャ穴４０３とプランジャ３０４の上面側に形成される隙間が、プランジャ穴４０３とプランジャ３０４の下面側に形成される隙間より小さくならないようにできる。因みに、この条件の場合、プランジャ３０４の取り付けが下方にずれた場合、ずれ量の最大時に、上面側の隙間は０．２５ｍｍ、下面側の隙間は０．０５ｍｍになる。一方、プランジャ３０４の取り付けが上方にずれた場合、ずれ量の最大時に、上面側の隙間は０．１５ｍｍ、下面側の隙間は０．１５ｍｍになる。

従って、形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、プランジャ３０４に対して上面側の流路抵抗を、下面側の流路抵抗よりも常に小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

引き続き、図４（ａ）を用いて、プランジャ近傍の気泡の抜け方を説明する。

（ａ）プランジャ３０４の側面にある気泡の流れ方
プランジャ３０４が押し出される際、プランジャ３０４の側面にある電気泳動媒体は、プランジャ穴４０３の最上部にある出口４０２へと流れる。このとき、気泡には、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口４０２へ抜け出ることになる。

（ｂ）プランジャ３０４の底面にある気泡の流れ方
プランジャ３０４が押し出される際、プランジャ３０４の底面側にある電気泳動媒体は、プランジャ３０４の側面のうち最も流路抵抗が小さい上面側を通るように移動し、プランジャ穴４０３の最上部にある出口４０２へと達する。この場合も、気泡には、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口４０２へ抜け出ることになる。

このように、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、気泡に働く浮力と粘性力の向きを一致させることができる。このため、プランジャ近傍にある気泡がプランジャ３０４に留まることなく出口４０２から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

（２−３）対比例
参考までに、形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いない場合の気泡の流れ方を説明する。前述した取り付け構造を採用しない場合、図４（ｂ）に示すように、プランジャ穴４０３とプランジャ３０４の上面側に形成される隙間よりも、プランジャ穴４０３とプランジャ３０４の下面側に形成される隙間の方が広くなる可能性がある。

勿論、この場合も、電気泳動媒体は、プランジャ３０４の押し出し時に最も流路抵抗が小さい経路を通って出口４０２へ流れようとする。すなわち、プランジャ３０４の下面側を通って出口４０２に流れようとする。このことは、プランジャ３０４の底面近傍にある電気泳動媒体には下向きの流れが発生することを意味する。結果的に、プランジャ３０４の底面近傍にある気泡に対しては、電気泳動媒体による下向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用することになる。すなわち、気泡には逆向きの力が作用する。このため、気泡の大きさや形状によっては気泡が抜けない可能性が発生する。

（３）形態例２
続いて、キャピラリ電気泳動装置の２つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図５に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ３０４とプランジャ穴５０３との取り付け構造を示す。図５（ａ）に示すように、この形態例の場合も、プランジャ３０４とプランジャ穴５０３を鉛直方向に対して斜めに設置する。また、プランジャ穴５０３の最下部に、電気泳動媒体を導入する入口４０１を形成し、プランジャ穴５０３の最上部に、電気泳動媒体を導出する出口４０２を形成する。

形態例１との違いは、プランジャ穴５０３の断面構造である。図５（ｂ）に、図５（ａ）の点線部分に対応する断面形状を示す。この形態例の場合、図５（ｂ）に示すように、プランジャ穴５０３のうち鉛直方向上面側に、プランジャ穴５０３の延伸方向に沿って伸びる溝５０５を形成する。従って、この溝５０５が形成される部分の内径は、周囲の内径よりも広く形成される。

例えばプランジャ３０４の直径が３〜５ｍｍ程度であり、取り付け方向の傾きが水平面に対して２５°（鉛直方向に対して６５°）程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・溝５０５の底面（プランジャ穴５０３の上面側）とプランジャ３０４との間に形成される隙間：０．２ｍｍ程度
・プランジャ穴５０３とプランジャ３０４の下面側に形成される隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ３０４の最大押し出し時にプランジャ３０４の底面とプランジャ穴５０３の底面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、溝５０５とプランジャ３０４の上面側に形成される隙間が、プランジャ穴５０３とプランジャ３０４の下面側に形成される隙間よりも小さくならないようにできる。勿論、この寸法は公差を考慮して決定する。

また、この形態例のように溝５０５を用いる場合には、形態例１のようにプランジャ穴５０３の軸とプランジャ３０４の軸をずらす場合だけでなく、プランジャ穴５０３の軸とプランジャ３０４の軸が一致するように取り付け位置を設計することもできる。図５（ｂ）は、プランジャ穴５０３とプランジャ３０４が同軸に取り付けられた場合に相当する。

従って、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、プランジャ３０４に対して上面側の流路抵抗を、下面側の流路抵抗よりも常に小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

この形態例の場合、プランジャ近傍の気泡は、以下のような抜け方をする。

（ａ）プランジャ３０４の側面にある気泡の流れ方
プランジャ３０４が押し出される際、プランジャ３０４の側面にある電気泳動媒体は、溝５０５に導かれるようにプランジャ穴５０３の最上部にある出口４０２へと流れる。このとき、気泡には、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口４０２へ抜け出ることになる。

（ｂ）プランジャ３０４の底面にある気泡の流れ方
プランジャ３０４が押し出される際、プランジャ３０４の底面側にある電気泳動媒体は、プランジャ３０４の側面のうち最も流路抵抗が小さい上面側（溝５０５の形成部分）に沿うように移動し、プランジャ穴５０３の最上部にある出口４０２へと達する。この場合も、気泡には、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口４０２へ抜け出ることになる。

このように、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合にも、気泡に働く浮力と粘性力の向きを一致させることができる。このため、プランジャ近傍にある気泡がプランジャ３０４に留まることなく出口４０２から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

（４）形態例３
続いて、キャピラリ電気泳動装置の３つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図６に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ６０１とプランジャ穴６０２との取り付け構造を示す。この形態例の場合、プランジャ６０１とプランジャ穴６０２の各軸が鉛直方向に伸びるように配置する。この形態例に係るプランジャ６０１とプランジャ穴６０２も、その断面形状は円形である点で形態例１と共通する。

ただし、この形態例に係るプランジャ６０１の場合、プランジャ６０１の先端（図中下側）が円錐形状に加工されている。また、プランジャ穴６０２の底面（図中下側）は、このプランジャ６０１側の最大押し出し時に、円錐形状に加工されたプランジャ６０１の先端部分との間に一定の隙間ができるように漏斗形状に加工されている。もっとも、この円錐形状は必須ではなく、プランジャ６０１の先端及びプランジャ穴６０２の底面部の両方が、形態例１及び２と同様の平面構造でも良い。以下では、図６に示すように、プランジャ６０１の先端とプランジャ穴６０２の底面が共に円錐形状に形成されているものとする。

この形態例の場合、このプランジャ穴６０２の最下部に電気泳動媒体を導入する入口６０３を形成する。また、プランジャ穴６０２の最上部（開口側の外縁部）に電気泳動媒体を導出する出口６０４を形成する。なお、この形態例の場合も、入口６０３の形成位置は出口６０４より低い位置であれば、プランジャ穴６０２のどこに形成されていても良い。なお、プランジャ穴６０２の開口は、出口６０４よりも上部の位置でプランジャシール６０５により塞がれている。

ところで、この形態例の場合も、形態例１の場合と同様に、プランジャ６０１の軸とプランジャ穴６０２の軸を意図的にずらす構造を採用する。具体的には、図６（ａ）に示す取り付け構造を採用する。すなわち、プランジャ６０１の側面とプランジャ穴６０２の側面との間に形成される隙間のうち出口６０４に対して反対側に形成される隙間が、出口６０４の側に形成される隙間よりも大きくなるように取り付け位置を設計する構造を採用する。

例えばプランジャ６０１の直径が３〜５ｍｍ程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・出口６０４とは反対側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間：０．２ｍｍ程度
・出口６０４側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ６０１の最大押し出し時にプランジャ６０１の底面とプランジャ穴６０２の底面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、出口６０４の反対側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間が、出口６０４側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間より小さくならないようにできる。因みに、この条件の場合、プランジャ６０１の取り付けが図中右側にずれた場合、ずれ量の最大時に、図中左側の隙間は０．２５ｍｍ、図中右側の隙間は０．０５ｍｍになる。一方、プランジャ６０１の取り付けが図中左側にずれた場合、ずれ量の最大時に、図中左側の隙間は０．１５ｍｍ、図中右側の隙間は０．１５ｍｍになる。

従って、形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、出口６０４の反対側に形成される流路抵抗を、出口６０４の形成側の流路抵抗よりも小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

引き続き、図６（ａ）を用いて、プランジャ近傍の気泡の抜け方を説明する。

（ａ）プランジャ６０１の底面にある気泡の流れ方
プランジャ６０１が押し出される際、プランジャ６０１の側面にある電気泳動媒体の多くは、出口６０４の反対側の側面に沿って上昇し、プランジャ穴６０２の最上部に形成された出口６０４に移動する。このとき、プランジャ６０１の底面にある気泡には、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡の多くは、電気泳動媒体の流れに沿って出口６０４の反対側に沿って流れる。

（ｂ）出口６０４側のプランジャ側面にある気泡の流れ方
プランジャ６０１が押し出される際、プランジャ６０１の側面にある電気泳動媒体は、プランジャ６０１とプランジャ穴６０２との間に形成される隙間に沿って上方に移動し、最上部に位置する出口６０４から流れ出る。このとき、プランジャ６０１の側面にある気泡には、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡は、電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口６０４へと抜ける。

（ｃ）出口６０４と反対側のプランジャ側面にある気泡の流れ方
プランジャ６０１が押し出される際、プランジャ６０１の側面にある電気泳動媒体は、プランジャ６０１とプランジャ穴６０２との間に形成される隙間に沿って上方に移動し、プランジャ穴６０２の最上部付近では流れを水平方向に変え、最終的に出口６０４へと抜ける。この場合、プランジャ穴６０２の最上部以外では、気泡に対して電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。また、プランジャ穴６０２の最上部付近では、気泡に対して、電気泳動媒体の流れによる横向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。ただし、この粘性力の向きと浮力の向きは逆向きの関係にない。従って、プランジャ穴６０２の最上部付近において、気泡は、粘性力によって出口６０４へ移動される。

このように、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、気泡に働く浮力と粘性力との合成力により、又は、粘性力により移動される。このため、プランジャ近傍にある気泡がプランジャ６０１に留まることなく出口６０４から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

参考までに、形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いない場合の気泡の流れ方を説明する。前述した取り付け構造を採用しない場合、図６（ｂ）に示すように、出口６０４側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間が、出口６０４の反対側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間よりも広くなる可能性がある。

勿論、この場合も、電気泳動媒体は、プランジャ６０１の押し出し時に最も流路抵抗が小さい経路を通って出口６０４に流れようとする。すなわち、電気泳動媒体の多くは、出口６０４側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間を通って出口６０４から流れ出る。このことは、出口６０４の反対側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間における電気泳動媒体の流れが小さいことを意味する。このことは、プランジャ穴６０２の最上部付近における電気泳動媒体の横方向の流れが小さいことを意味する。従って、浮力によって出口６０４の反対側に形成されるプランジャ穴６０２とプランジャ６０１の隙間を移動した気泡は、図中丸で囲んだ領域に溜まり易くなる。

（５）形態例４
続いて、キャピラリ電気泳動装置の４つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図７に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ６０１とプランジャ穴７０１との取り付け構造を示す。図７（ａ）に示すように、この形態例の場合も、プランジャ６０１とプランジャ穴７０１を鉛直方向に延伸するように設置する。また、プランジャ穴７０１の最下部に、電気泳動媒体を導入する入口６０３を形成し、プランジャ穴７０１の最上部に、電気泳動媒体を導出する出口６０４を形成する。

形態例３との違いは、プランジャ穴７０１の断面構造である。図７（ｂ）に、図７（ａ）の点線部分に対応する断面形状を示す。この形態例の場合、図７（ｂ）に示すように、プランジャ穴７０１の側面うち出口６０４の反対側に、プランジャ穴７０１の延伸方向に沿って伸びる溝７０３を形成する。従って、この溝７０３が形成される部分の内径は、周囲の内径よりも広く形成される。

例えばプランジャ６０１の直径が３〜５ｍｍ程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・溝７０３とプランジャ６０１の側面に形成される隙間：０．２ｍｍ程度
・出口６０４側に形成されるプランジャ穴７０１とプランジャ６０１の隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ６０１の最大押し出し時にプランジャ６０１の底面とプランジャ穴７０１の底面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、溝７０３とプランジャ６０１の間に形成される隙間が、出口６０４側のプランジャ穴７０１とプランジャ６０１との間に形成される隙間よりも小さくならないようにできる。勿論、この寸法は公差を考慮して決定する。

また、この形態例のように溝７０３を用いる場合には、形態例３のようにプランジャ穴７０１の軸とプランジャ６０１の軸をずらす場合だけでなく、プランジャ穴７０１の軸とプランジャ６０１の軸が一致するように取り付け位置を設計することもできる。図７（ｂ）は、プランジャ穴７０１とプランジャ６０１が同軸に取り付けられた場合に相当する。

従って、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、溝７０３側に形成される流路抵抗を、出口６０４側の流路抵抗よりも小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

結果的に、この形態例の場合における気泡の流れは、形態例３と同様になる。すなわち、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、気泡に働く浮力と粘性力の合成力により、又は、粘性力により移動される。このため、プランジャ近傍にある気泡がプランジャ６０１に留まることなく出口６０４から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

（６）形態例５
続いて、キャピラリ電気泳動装置の５つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図８に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ８０１とプランジャ穴８０２との取り付け構造を示す。この形態例の場合も、形態例３及び４の場合と同様、プランジャ８０１とプランジャ穴８０２の各軸が鉛直方向に伸びるように配置する。また、この形態例に係るプランジャ８０１とプランジャ穴８０２も、その断面形状は円形である点で形態例３と共通する。

ただし、この形態例に係るプランジャポンプ２０２は、電気泳動媒体をシリンジに注入する際におけるプランジャ８０１の可動方向が形態例３と逆向きである。すなわち、形態例３の場合（図６）には、プランジャ６０１を鉛直方向上方から下方に押し出す例を説明した。しかし、この形態例の場合には、プランジャ８０１を鉛直方向下方から上方に引き戻す場合を想定する。このため、プランジャ穴８０２の開口は鉛直方向下側に配置され、この開口側に電気泳動媒体の入口８０３が配置される。また、プランジャ穴８０２の開口は、入口８０３よりも下の位置でプランジャシール８０５により塞がれる。

プランジャ８０１の先端（図中上側）の形状は、形態例３の場合と同様、円錐形状に加工されているものとする。また、プランジャ穴８０２の天面（図中上側）は、このプランジャ８０１の最大引き戻し時に、円錐形状に加工されたプランジャ８０１の先端部分との間に一定の隙間ができるように漏斗形状に加工されている。従って、この形態例の場合、電気泳動媒体の出口８０４は、円錐形状に加工されたプランジャ穴８０２の天面の最上部に形成する。

もっとも、この円錐形状は必須ではなく、プランジャ８０１の先端及びプランジャ穴８０２の天面の両方が、形態例１及び２と同様の平面構造でも良い。このように、天面を平面形状とする場合には、出口８０４は、プランジャ穴８０２の最上部であればどこに形成しても良い。

以下では、図８に示すように、プランジャ８０１の先端とプランジャ穴８０２の天面が共に円錐形状に形成されているものとする。

この形態例の場合も、形態例３の場合と同様、プランジャ８０１の軸とプランジャ穴８０２の軸を意図的にずらす構造を採用する。具体的には、図８（ａ）に示す取り付け構造を採用する。すなわち、プランジャ８０１の側面とプランジャ穴８０２の側面との間に形成される隙間のうち入口８０３に対して反対側に形成される隙間が、入口８０３の側に形成される隙間よりも大きくなるように取り付け位置を設計する構造を採用する。

例えばプランジャ８０１の直径が３〜５ｍｍ程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・入口８０３とは反対側に形成されるプランジャ穴８０２とプランジャ８０１の隙間：０．２ｍｍ程度
・入口８０３側に形成されるプランジャ穴８０２とプランジャ８０１の隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ８０１の最大引き戻し時にプランジャ８０１の底面とプランジャ穴８０２の天面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、入口８０３の反対側に形成されるプランジャ穴８０２とプランジャ８０１の隙間が、入口８０３側に形成されるプランジャ穴８０２とプランジャ８０１の隙間より小さくならないようにできる。因みに、この条件の場合、プランジャ８０１の取り付けが図中左側にずれた場合、ずれ量の最大時に、図中右側の隙間は０．２５ｍｍ、図中左側の隙間は０．０５ｍｍになる。一方、プランジャ８０１の取り付けが図中右側にずれた場合、ずれ量の最大時に、図中左側の隙間は０．１５ｍｍ、図中右側の隙間は０．１５ｍｍになる。

従って、形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、入口８０３の反対側に形成される流路抵抗を、入口８０３の形成側の流路抵抗よりも小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

引き続き、図８（ａ）を用いて、プランジャ近傍の気泡の抜け方を説明する。

（ａ）プランジャ側面の下端付近にある気泡の流れ方
気泡には浮力が作用する。また、この形態例の場合、入口８０３の反対側に形成される隙間の流路抵抗は、入口８０３側に形成される隙間の流路抵抗よりも小さくなるように設計されている。このため、プランジャ８０１の引き戻し時には、入口８０３の付近だけでなく、入口８０３側から見てプランジャ８０１の裏側になる付近に対しても十分大きな電気泳動媒体の流れが発生する。従って、気泡には、浮力に加えて電気泳動媒体の粘性力が作用する。これにより、気泡は、プランジャ８０１から離れて上方へと移動する。

（ｂ）プランジャの入口側側面にある気泡の流れ方
気泡には浮力が作用する。また、この形態例の場合、入口８０３側に形成されるプランジャ８０１とプランジャ穴８０２の隙間は、入口８０３に対して反対側に形成される隙間よりも小さくなる。従って、電気泳動媒体の相対的な流れの大きさは、入口８０３に対して反対側の流れよりも小さくなる。しかし、当然ながら、この流路にも電気泳動媒体による上向きの流れがある。従って、気泡には浮力と電気泳動媒体の粘性力の両方が作用する。これにより、気泡は、プランジャ８０１の側面から離れて出口８０４の方向に移動する。

（ｃ）入口８０３の付近のプランジャシールにある気泡の流れ方
プランジャ８０１が引き戻る際、電気泳動媒体が入口８０３からプランジャ穴８０２へと流れ込む。この際、電気泳動媒体の一部は、プランジャシール８０５の表面に沿って流れ、一部はプランジャ８０１とプランジャ穴８０２との間に形成された隙間に沿って上方に流れる。従って、気泡には、電気泳動媒体の流れによる水平方向又は上向きに作用する粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡は、電気泳動媒体の流れに沿って出口８０４に移動する。

（ｄ）入口８０３とは反対側のプランジャシール８０５にある気泡の流れ方
プランジャ８０１が引き戻る際、電気泳動媒体が入口８０３からプランジャ穴８０２へと流れ込む。ところで、入口８０３の反対側に形成される隙間の流路抵抗は、入口８０３側に形成される隙間の流路抵抗よりも小さい。このため、入口８０３から流れ込んだ電気泳動媒体の多くがプランジャシール８０５の表面に沿って入口８０３の反対側まで供給される。従って、入口８０３の反対側に位置するプランジャシール８０５の付近にも十分大きな電気泳動媒体の流れが存在する。なお、流れ込んだ電気泳動媒体の流れはやがて上向きに変化し、プランジャ穴８０２の側面に沿って上方へと移動する。このため、入口８０３の反対側のプランジャシール８０５にある気泡には、電気泳動媒体による水平方向又は上向きに作用する粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡は、プランジャシール８０５を離れ、電気泳動媒体と共にプランジャ穴８０２の側壁に沿って出口８０４へと移動する。

このように、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、気泡が、プランジャ８０１及びプランジャ穴８０２のどの付近に位置する場合でも（特に、気泡が、入口８０３から見てプランジャ８０１の裏面側付近にある場合でも）、浮力だけでなく、電気泳動媒体の移動に伴う粘性力を気泡に対して作用させることができる。

このため、プランジャシール８０５の近傍にある気泡がプランジャシール８０５の付近に留まることなく出口８０４から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

参考までに、形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いない場合の気泡の流れ方を説明する。前述した取り付け構造を採用しない場合、図８（ｂ）に示すように、入口８０３側のプランジャ穴８０２とプランジャ８０１によって形成される隙間が、入口８０３の反対側のプランジャ穴８０２とプランジャ８０１によって形成される隙間よりも広くなる可能性がある。

勿論、この場合も、電気泳動媒体は、プランジャ８０１の引き戻される時に最も流路抵抗が小さい経路を通って出口８０４に流れようとする。すなわち、電気泳動媒体の多くは、入口８０３側のプランジャ穴８０２とプランジャ８０１によって形成される隙間を通って出口８０４から流れ出るように移動する。このことは、入口８０３の反対側のプランジャ穴８０２とプランジャ８０１によって形成される隙間に流れる電気泳動媒体が少ないことを意味する。

換言すると、プランジャシール８０５の表面に沿って流れる電気泳動媒体の流れも小さいことを意味する。従って、プランジャシール８０５の付近に付着した気泡に作用する力の大部分は浮力だけになる。ところが、浮力だけでは、気泡を動かす力として不十分である。このため、入口８０３の反対側に図中丸で囲んで示す領域部分に気泡が溜まり易くなる。

（７）形態例６
続いて、キャピラリ電気泳動装置の６つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例５と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図９に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ８０１とプランジャ穴９０１との取り付け構造を示す。図９（ａ）に示すように、この形態例の場合も、プランジャ８０１とプランジャ穴９０１を鉛直方向に延伸するように設置する。また、プランジャ穴９０１の最下部に、電気泳動媒体を導入する入口８０３を形成し、プランジャ穴９０１の最上部に、電気泳動媒体を導出する出口８０４を形成する。

形態例５との違いは、プランジャ穴９０１の断面構造である。図９（ｂ）に、図９（ａ）の点線部分に対応する断面形状を示す。この形態例の場合、図９（ｂ）に示すように、プランジャ穴９０１の側面うち入口８０３の反対側に、プランジャ穴９０１の延伸方向に沿って伸びる溝９０３を形成する。従って、この溝９０３が形成される部分の内径は、周囲の内径よりも広く形成される。

例えばプランジャ８０１の直径が３〜５ｍｍ程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・溝９０３とプランジャ８０１の側面に形成される隙間：０．２ｍｍ程度
・入口８０３側に形成されるプランジャ穴９０１とプランジャ８０１の隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ８０１の最大引き戻し時にプランジャ８０１の天面とプランジャ穴９０１の天面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、溝９０３とプランジャ８０１の間に形成される隙間が、入口８０３側にプランジャ穴９０１とプランジャ８０１によって形成される隙間よりも小さくならないようにできる。勿論、この寸法は公差を考慮して決定する。

また、この形態例のように溝９０３を用いる場合には、形態例５のようにプランジャ穴９０１の軸とプランジャ８０１の軸をずらす場合だけでなく、プランジャ穴９０１の軸とプランジャ８０１の軸が一致するように取り付け位置を設計することもできる。図９（ｂ）は、プランジャ穴９０１とプランジャ８０１が同軸に取り付けられた場合に相当する。

従って、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、溝９０３側に形成される流路抵抗を、入口８０３側の流路抵抗よりも小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

結果的に、この形態例の場合における気泡の流れは、形態例５と同様になる。すなわち、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、プランジャシール８０５のどの位置に気泡がある場合でも、浮力と粘性力の両方を常に作用させることができる。このため、入口８０３から見てプランジャシール８０５の裏側にある気泡がプランジャシール８０５の表面に留まることなく出口８０４から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

（８）形態例７
続いて、キャピラリ電気泳動装置の７つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図１０に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ１００１とプランジャ穴１００２との取り付け構造を示す。この形態例の場合も、形態例１の場合と同様に、プランジャ１００１とプランジャ穴１００２の各軸が鉛直方向に対して斜めに伸びるように配置する。また、この形態例に係るプランジャ１００１とプランジャ穴１００２も、その断面形状は円形である点で形態例１と共通する。

ただし、この形態例に係るプランジャポンプ２０２は、電気泳動媒体をシリンジに注入する際におけるプランジャ１００１の可動方向が形態例１と逆向きである。すなわち、形態例１の場合（図４）には、プランジャ３０４を鉛直方向斜め上方から斜め下方に押し出す例を説明した。しかし、この形態例の場合には、プランジャ１００１を鉛直方向斜め下方から斜め上方に引き戻す場合を想定する。このため、プランジャ穴１００２の開口は鉛直方向下側に配置され、この開口側に電気泳動媒体の入口１００３が配置される。また、プランジャ穴１００２の開口は、入口１００３よりも下の位置でプランジャシール１００５により塞がれる。一方、プランジャ穴１００２の最上部には、電気泳動媒体を導入する出口１００４が形成される。

なお、その他のプランジャポンプ２０２の構造は、形態例１と同じである。すなわち、プランジャ穴１００２の側面とプランジャ１００１の側面との間に形成される隙間のうち鉛直方向上側に形成される隙間の方が鉛直方向下側に形成される隙間よりも大きくなるように取り付け位置を設計する。従って、この形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合にも、プランジャ１００１に対して上面側の流路抵抗を、下面側の流路抵抗よりも小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

引き続き、図１０を用いて、プランジャ近傍の気泡の抜け方を説明する。

（ａ）プランジャの側面にある気泡の流れ方
プランジャ１００１が引き戻される際、プランジャ１００１及びプランジャ穴１００２の側面にある電気泳動媒体は、プランジャ穴１００２の最上部にある出口１００４に向けて一斉に押し出される。このとき、電気泳動媒体は、プランジャ１００１の表面に沿って上方へと移動する。また、入口１００３から見てプランジャ１００１の裏側になる隙間にも、形態例１で説明したように、電気泳動媒体の移動による大きな流れが発生する。従って、入口１００３から見てプランジャ１００１の裏面側にある気泡に対しても、電気泳動媒体による上向きの粘性力を作用させることができる。この結果、気泡には、電気泳動媒体の粘性力と浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口１００４へ抜け出る。

（ｂ）プランジャシールにある気泡の流れ方
プランジャ１００１が引き戻される際、入口１００３より電気泳動媒体が流れ込む。前述したように、この形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、プランジャ１００１とプランジャ穴１００２とによって形成される隙間のうち鉛直上方側の隙間が広く形成されている。すなわち、流路抵抗が小さく形成されている。従って、電気泳動媒体の一部は、プランジャシール１００５の表面に沿うように移動する。従って、プランジャシール１００５のどの位置に気泡がある場合でも、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口１００４へ抜け出る。

このように、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、プランジャシール１００５にある気泡も留まることなく出口１００４から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

（９）形態例８
続いて、キャピラリ電気泳動装置の８つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。以下では、形態例に係るプランジャポンプ２０２の構造について説明する。

図１１に、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を構成するプランジャ１００１とプランジャ穴１１０１との取り付け構造を示す。この基本構造は、形態例７（図１０）と同じである。すなわち、プランジャ１００１とプランジャ穴１１０１を鉛直方向に対して斜めに設置する。また、プランジャ穴１１０１の最下部に、電気泳動媒体を導入する入口１００３を形成し、プランジャ穴１１０１の最上部に、電気泳動媒体を導出する出口１００４を形成する。

形態例７との違いは、プランジャ穴１１０１の断面構造である。図１１（ｂ）に、図１１（ａ）の点線部分に対応する断面形状を示す。この形態例の場合、図１１（ｂ）に示すように、プランジャ穴１１０１のうち鉛直方向上面側に、プランジャ穴１１０１の延伸方向に沿って伸びる溝１１０３を形成する。従って、この溝１１０３が形成される部分の内径は、周囲の内径よりも広く形成される。

例えばプランジャ１００１の直径が３〜５ｍｍ程度であり、取り付け方向の傾きが水平面に対して２５°（鉛直方向に対して６５°）程度であり、公差が０．０５ｍｍである場合、各隙間を以下のように設計することが望ましい。

・溝１１０３の底面（プランジャ穴１１０１の上面側）とプランジャ１００１との間に形成される隙間：０．２ｍｍ程度
・プランジャ穴１１０１とプランジャ１００１の下面側に形成される隙間：０．１ｍｍ程度
・プランジャ１００１の最大引き戻し時にプランジャ１００１の天面とプランジャ穴１１０１の天面との間に形成される隙間：０．２−０．４ｍｍ程度
この条件を満たす場合、寸法のばらつきや組み立てのばらつきが生じたとしても、溝１１０３とプランジャ１００１によって形成される隙間のうち鉛直方向上方側に形成される隙間が、鉛直方向下方側に形成される隙間よりも小さくならないようにできる。勿論、この寸法は公差を考慮して決定する。

また、この形態例のように溝１１０３を用いる場合には、形態例７のようにプランジャ穴１１０１の軸とプランジャ１００１の軸をずらす場合だけでなく、プランジャ穴１１０１の軸とプランジャ１００１の軸が一致するように取り付け位置を設計することもできる。図１１（ｂ）は、プランジャ穴１１０１とプランジャ１００１とが同軸に取り付けられた場合に相当する。

従って、この形態例に係るプランジャポンプ２０２を用いれば、プランジャ１００１に対して鉛直上方側の流路抵抗を、鉛直下方側の流路抵抗よりも小さくすることができる。このことは、気泡の抜けやすさに個体差が生じないプランジャポンプの構造を実現できることを意味する。

引き続き、図１１を用いて、プランジャ近傍の気泡の抜け方を説明する。

（ａ）プランジャの側面にある気泡の流れ方
プランジャ１００１が引き戻される際、プランジャ１００１の側面にある電気泳動媒体は、プランジャ穴１１０１の最上部にある出口１００４に向けて一斉に押し出される。このとき、電気泳動媒体は、プランジャ１００１の表面に沿って上方へと移動する。また、入口１００３から見てプランジャ１００１の裏側になる隙間にも、溝１１０３に沿うように、電気泳動媒体の移動による大きな流れが発生する。従って、入口１００３から見てプランジャ１００１の裏面側にある気泡に対しても、電気泳動媒体による上向きの粘性力を作用させることができる。この結果、気泡には、電気泳動媒体の粘性力と浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口１００４へ抜け出る。

（ｂ）プランジャシールにある気泡の流れ方
プランジャ１００１が引き戻される際、入口１００３より電気泳動媒体が流れ込む。前述したように、この形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、溝１１０３の部分に形成される隙間が周囲の隙間より広く形成されている。すなわち、溝１１０３に沿って流路抵抗が小さくなる。従って、電気泳動媒体の一部は、入口１００３から見てプランジャ１００１よりも遠方側のプランジャシール１００５にも到達する。従って、プランジャシール１００５のどの位置に気泡がある場合でも、電気泳動媒体の流れによる上向きの粘性力と上向きの浮力の両方が作用する。従って、気泡が電気泳動媒体の流れに沿って移動し、出口１００４へ抜け出る。

このように、形態例に係るプランジャポンプ２０２の場合には、プランジャシール１００５にある気泡も留まることなく出口１００４から抜け易くなる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

（１０）形態例９
続いて、キャピラリ電気泳動装置の９つ目の形態例を説明する。この形態例に係るキャピラリ電気泳動装置の基本構造は形態例１と同じである。この形態例は、前述した形態例とは異なり、プランジャの駆動速度に着目する。

具体的には、電気泳動媒体をキャピラリに注入する場合（プランジャポンプから電気泳動媒体を排出する場合）に、プランジャの駆動速度を上げて電気泳動媒体の流速を早くする。これにより、気泡に働く粘性力を強めることができる。

また反対に、電気泳動媒体をキャピラリ穴に補充する場合（プランジャポンプに電気泳動媒体を引き込む場合）に、プランジャを素早く逆向きに駆動する。これにより、プランジャ穴内の気圧を下げることができる。このように気圧を下げることで気泡が大きくなり、気泡に働く浮力を大きくすることができる。

なお、各駆動速度は、プランジャポンプ２０３のモータが脱調しない範囲内の最大速度に設定することで実現することができる。結果的に、少量のポリマ量で気泡を除去することができ、高価なポリマの消費量を下げることができる。

なお、この技術は、前述した各形態例に組み合わせることにより、各形態例における効果を最大限に発揮させることができる。本明細書は、各形態例の組み合わせ形態も開示している。

１０１、４０３、５０３、６０２、７０１、８０２、９０１、１００２、１１０１…プランジャ穴、１０２、３０４、６０１、８０１、１００１…プランジャ、１０３、４０４、６０５、８０５、１００５…プランジャシール、１０４、４０２、６０４、８０４、１００４…出口、４０１、６０３、８０３、１００３…入口、５０５、７０３、９０３、１１０３…溝。

Claims (20)

1. 電気泳動媒体が充填される少なくとも１本のキャピラリと、
   前記キャピラリの両端に電圧を印加する電圧源と、
   前記キャピラリ内での電気泳動により分離された試料を光学的に検出する光学検出機構と、
   鉛直方向に対して斜めに配置される筒状の容器と、前記容器の内壁に沿うように稼動されるプランジャと、前記キャピラリに前記電気泳動媒体を充填するための出口と、前記容器に前記電気泳動媒体を流入させるための入口とを有し、前記容器の側壁と前記プランジャの側壁との間に形成される隙間のうち鉛直方向上側の隙間の断面積が他の領域における隙間の断面積よりも広く形成されたポンプと、
   を有する電気泳動装置。
2. 前記プランジャの軸は、前記容器の軸に対して鉛直方向下側に偏心するように組み立てられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動装置。
3. 前記容器は、鉛直方向上側の側壁に内径を広げる溝を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動装置。
4. 電気泳動媒体が充填される少なくとも１本のキャピラリと、
   前記キャピラリの両端に電圧を印加する電圧源と、
   前記キャピラリ内での電気泳動により分離された試料を光学的に検出する光学検出機構と、
   鉛直方向に配置される筒状の容器と、前記容器の内壁に沿うように稼動されるプランジャと、前記キャピラリに前記電気泳動媒体を充填するための出口と、前記容器に前記電気泳動媒体を流入させるための入口とを有し、前記容器の側壁と前記プランジャの側壁との間に形成される隙間のうち前記入口から前記出口に至るまでの経路長が長くなる側の隙間の断面積が他の領域における隙間の断面積よりも広く形成されたポンプと、
   を有する電気泳動装置。
5. 前記他の隙間よりも広く形成される隙間は、前記出口が形成された側面に対して反対側の側面に形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気泳動装置。
6. 前記プランジャの軸は、前記容器の軸に対して前記出口寄りに偏心するように組み立てられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動装置。
7. 前記容器は、前記出口とは反対側の側壁に内径を広げる溝を有している
   ことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動装置。
8. 前記他の隙間よりも広く形成される隙間は、前記入口が形成された側面に対して反対側の側面に形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気泳動装置。
9. 前記プランジャの軸は、前記容器の軸に対して前記入口寄りに偏心するように組み立てられている
   ことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動装置。
10. 前記容器は、前記入口とは反対側の側壁に内径を広げる溝を有している
    ことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動装置。
11. 鉛直方向に対して斜めに配置される筒状の容器と、
    前記容器の内壁に沿うように稼動されるプランジャと、
    出口と、
    入口とを有し、
    前記容器の側壁と前記プランジャの側壁との間に形成される隙間のうち鉛直方向上側の隙間の断面積が他の領域における隙間の断面積よりも広く形成されたポンプ。
12. 前記プランジャの軸は、前記容器の軸に対して鉛直方向下側に偏心するように組み立てられている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のポンプ。
13. 前記容器は、鉛直方向上側の側壁に内径を広げる溝を有している
    ことを特徴とする請求項１１に記載のポンプ。
14. 鉛直方向に配置される筒状の容器と、
    前記容器の内壁に沿うように稼動されるプランジャと、
    出口と、
    入口とを有し、
    前記容器の側壁と前記プランジャの側壁との間に形成される隙間のうち前記入口から前記出口に至るまでの経路長が長くなる側の隙間の断面積が他の領域における隙間の断面積よりも広く形成されたポンプ。
15. 前記他の隙間より広く形成される隙間は、前記出口が形成された側面に対して反対側の側面に形成される
    ことを特徴とする請求項１４に記載のポンプ。
16. 前記プランジャの軸は、前記容器の軸に対して前記出口寄りに偏心するように組み立てられている
    ことを特徴とする請求項１５に記載のポンプ。
17. 前記容器は、前記出口とは反対側の側壁に内径を広げる溝を有している
    ことを特徴とする請求項１５に記載のポンプ。
18. 前記他の隙間より広く形成される隙間は、前記入口が形成された側面に対して反対側の側面に形成される
    ことを特徴とする請求項１４に記載のポンプ。
19. 前記プランジャの軸は、前記容器の軸に対して前記入口寄りに偏心するように組み立てられている
    ことを特徴とする請求項１８に記載のポンプ。
20. 前記容器は、前記入口とは反対側の側壁に内径を広げる溝を有している
    ことを特徴とする請求項１８に記載のポンプ。

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