JP6881681B2 - 送液装置及び液体クロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明は、２つのプランジャポンプが直列に接続されてなる送液ポンプを２台備えた送液装置と、その送液装置を用いる液体クロマトグラフに関するものである。

液体クロマトグラフィー分析では、分析流路への試料の注入タイミングを送液ポンプの送液動作の状態に同期させる、すなわち、送液ポンプが所定の状態になったときに試料の注入を行なうことで、分析結果の再現性が向上することが知られている。そのため、送液ポンプの動作周期を取得し、その動作周期に基づいて試料の注入タイミングを決定することが提案されている（特許文献１参照。）。

特開平５−１５７７４３号公報

液体クロマトグラフィー用の送液装置として、２台の送液ポンプを備えたバイナリポンプがよく用いられる。バイナリポンプが送液装置として用いられている場合、試料の注入タイミングを送液ポンプの動作状態に同期させるためには、２台の送液ポンプの状態が同時に所定の状態となるタイミングまで試料の注入を待つ必要がある。

移動相をμＬ／ｍｉｎオーダーといった微少流量で送液する場合、プランジャの動作速度が低いために送液ポンプの動作周期が長くなる。そのため、２台の送液ポンプの状態が同時に所定の状態となるまでに長時間を要することになり、試料の注入タイミングを送液ポンプの動作状態に同期させる場合には、試料の注入までに長時間の待機時間を要することになり、分析効率が低下する。すなわち、従来では、送液ポンプの動作状態に対する試料の注入タイミングの同期による分析再現性と分析効率とはトレードオフの関係にあった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、送液ポンプの動作状態に対する試料の注入タイミングの同期による分析再現性と分析効率との両立を図ることを目的とするものである。

本発明の対象となる送液装置は、互いに独立して送液動作を行なう第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプであって、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプのそれぞれが、互いに独立して駆動される１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプを有し、前記１次側プランジャポンプの下流に２次側プランジャポンプが直列に接続されている、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプを備えたものである。

第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプは、１次側プランジャポンプの吐出動作中は２位次側プランジャポンプが吸入動作を行ない、１次側プランジャポンプの吐出流量から２次側プランジャポンプの吸入流量を差し引いた値がその送液ポンプの送液流量となり、２次側プランジャポンプの吐出動作中は２次側プランジャポンプの吐出流量がその送液ポンプの送液流量となる。すなわち、１次側プランジャポンプの吐出動作中の送液流量は、１次側プランジャポンプの吐出流量と２次側プランジャポンプの吸入流量との関係によって決まるものであるから、送液ポンプの送液流量に影響を与えることなく、１次側プランジャポンプの吐出動作中の２次側プランジャポンプの動作速度を任意に調整することができる。このことを利用すれば、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプのそれぞれの２次側プランジャポンプの吸入動作の速度を調整して、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプのそれぞれの２次側プランジャポンプのプランジャを同時に下死点に到達させることができ、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を強制的に同期させることが可能である。

本発明に係る送液装置は、上記事項を利用して前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を強制的に同期させる機能を有する。すなわち、本発明に係る送液装置は、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプがそれぞれに対して予め設定された流量で連続的な送液を行なうように、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプのそれぞれの前記１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプを相補的に動作させるように構成された送液制御部と、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を同期させるべきことを示す同期指示の入力があった後、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプが吸入動作を完了した後の所定状態となったときに、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプのそれぞれの送液流量に影響を与えることなく前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ及び第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャを同時に下死点に到達させるために必要な前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ、前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの動作速度を計算し、計算した動作速度で前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ、前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプを動作させて前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの動作状態を強制的に同期させるように構成された強制同期部と、を備えている。

本願において、「第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を同期させる」とは、第１の送液ポンプの２次側プランジャポンプのプランジャと第２の送液ポンプのそれぞれの２次側プランジャポンプのプランジャを同時に下死点に到達させることを意味する。

好ましい実施形態では、前記強制同期部が、前記同期指示の入力があったときに、前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプが「最短で」前記所定状態となるように前記第１の送液ポンプと第２の送液ポンプのそれぞれの前記１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプを動作させるように構成されている。「最短で」とは、前記同期指示の入力があったときの前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプの動作状態に関係なく、すなわち、前記同期指示の入力があったときに前記１次側プランジャポンプが吐出動作を行なっている場合でも、当該送液ポンプの送液流量に影響を与えないように当該１次側プランジャポンプを吸入動作（２次側プランジャポンプを吐出動作）に切り替えて吸入動作を完了させ、前記所定の状態にすることを意味する。

前記所定状態とは、例えば、吸入動作を完了した後の前記１次側プランジャポンプのポンプ室内の圧力を前記２次側プランジャポンプのポンプ室内の圧力又はそれと同程度の圧力にまで上昇させるための予圧動作が完了した状態である。

前記強制同期部が前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプの動作状態を強制的に同期させる際の、前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプのそれぞれの前記１次側プランジャポンプ及び前記２次側プランジャポンプの動作速度は、例えば以下のようにして計算することができる。
前記第１の送液ポンプの設定流量をＡ（μＬ／ｍｉｎ）、第２の送液ポンプの設定流量をＢ（μＬ／ｍｉｎ）、前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプがともに前記所定状態となったときの、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャのパルス位置をＸ、前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャのパルス位置をＹ、前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプがともに前記所定状態となったときに下死点から遠いほうのプランジャの吸入速度をＱ（μＬ／ｍｉｎ）とすると、
（１）Ｘ＞Ｙの場合、
前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ａ＋Ｑ
前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ｂ＋（Ｑ×Ｙ／Ｘ）
前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ×Ｙ／Ｘ
（２）Ｘ＝Ｙの場合
前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ａ＋Ｑ
前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ｂ＋Ｑ
前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
（３）Ｘ＜Ｙの場合
前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ａ＋（Ｑ×Ｘ／Ｙ）
前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ×Ｘ／Ｙ
前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ｂ＋Ｑ
前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ

本発明に係る液体クロマトグラフは、分析流路と、前記分析流路中で移動相を送液するための上述の送液装置と、前記分析流路中に試料を注入するためのオートサンプラと、前記分析流路上における前記オートサンプラの下流に設けられ、前記オートサンプラにより前記分析流路中に注入された試料を分離するための分離カラムと、前記分析流路上における前記分離カラムの下流に設けられ、前記分離カラムにより分離された試料成分を検出するための検出器と、試料の分析を開始する際に、前記送液装置に対して第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を同期させるべきことを示す同期指示を与え、前記送液装置の前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態が同期したときに前記オートサンプラに対して試料を前記分析流路中へ注入すべきことを示す注入指示を与えるように構成された注入タイミング調整部と、を備えている。

本発明に係る送液装置は、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を同期させるべきことを示す同期指示の入力があった後、前記第１の送液ポンプの１次側プランジャポンプと第２の送液ポンプの１次側プランジャポンプとが吸入動作を完了した後の所定状態となったときに、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプのそれぞれの送液流量に影響を与えることなく前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの２次側プランジャポンプのプランジャを同時に下死点に到達させるために必要な前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプの動作速度を計算し、計算した速度で各プランジャポンプを動作させて前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの動作状態を強制的に同期させるように構成された強制同期部を備えているので、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を高速で同期させることができる。これにより、当該送液装置を用いた液体クロマトグラフにおいて、試料の注入タイミングを送液ポンプの動作状態に同期させようとしたときに、前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態が高速で同期するため、試料の注入タイミングを早めることができる。これにより、分析再現性と分析効率の両立を図ることができる。

本発明に係る液体クロマトグラフは、上記送液装置を備え、試料の分析を開始する際に、前記送液装置に対して第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を同期させるべきことを示す同期指示を与え、前記送液装置の前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態が同期したときに前記オートサンプラに対して試料を前記分析流路中へ注入すべきことを示す注入指示を与えるように構成された注入タイミング調整部を備えているので、送液装置の前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態に対する試料注入タイミングの同期によって分析再現性の向上を図るとともに、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態の高速同期による分析効率の向上を図ることができる。

液体クロマトグラフの一実施例を示す構成図である。 同実施例の送液装置の構成例を示す概略構成図である。 分析指示を受けた液体クロマトグラフの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 同期指示を受けた送液装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明に係る送液装置の一実施例及びその送液装置を備えた液体クロマトグラフの一実施例について、図面を参照しながら説明する。

まず、図１を用いて液体クロマトグラフの一実施例について説明する。

液体クロマトグラフは、分析流路２、送液装置４、オートサンプラ６、分離カラム８、検出器１０及び制御装置１４を備えている。送液装置４は互いに独立して動作する第１の送液ポンプ１００と第２の送液ポンプ２００を備えたバイナリポンプであり、各送液ポンプ１００、２００によって２種類の溶媒を送液するように構成されている。送液装置４の第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００によって送液される溶媒はミキサ１２で混合され、移動相として分析流路２を流れる。図１においては、ミキサ１２が送液装置４から独立して設けられているように描かれているが、送液装置４の構成要素の一部としてミキサ１２が含まれていてもよい。

オートサンプラ６は、送液装置４からの移動相が流れる分析流路２中に試料を注入するためのものである。分離カラム８は分析流路２上におけるオートサンプラ６よりも下流に設けられ、オートサンプラ６によって分析流路２中に注入された試料を分離するためのものである。検出器１０は分析流路２上における分離カラム８よりも下流に設けられ、分離カラム８において分離された試料成分を検出するためのものである。

制御装置１４はこの液体クロマトグラフの動作管理を行なうためのものであり、専用のコンピュータ又は汎用のパーソナルコンピュータによって実現することができる。制御装置１４は注入タイミング調整部１６を備えている。注入タイミング調整部１６は、制御装置１４に設けられたマイクロコンピュータ等の演算素子が所定のプログラムを実行することによって得られる機能である。

注入タイミング調整部１６は、試料の注入タイミングを送液装置４の第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態に同期させるための機能である。送液装置４の詳細な構成については後述するが、送液装置４は第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００のそれぞれを強制的に同時に所定の状態にすることによって第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００を強制的に同期させる機能を有する。注入タイミング調整部１６は、分析を開始すべきことを示す分析指示が制御装置１４に入力されたときに、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００を強制的に同期させるべきことを示す同期指示を送液装置４に対して与え、送液装置４において第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の同期が完了したときに、分析流路２に試料を注入すべきことを示す注入指示をオートサンプラ６に対して与えるように構成されている。

上記注入タイミング調整部１６の機能により、この実施例の液体クロマトグラフは図３のフローチャートに示されるように動作する。

制御装置１４に対して分析指示が入力されると、注入タイミング調整部１６は送液装置４に対して同期指示を与える（ステップＳ１）。同期指示を受けた送液装置４は第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態を同期させる動作を開始する。送液装置４における第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態の同期が完了すると（ステップＳ２）、送液装置４から同期の完了を示す信号が制御装置１４に対して送信される。注入タイミング調整部１６は、送液装置４における第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態の同期が完了したときにオートサンプラ６に対して分析流路２への試料注入の指示を送信する（ステップＳ３）。試料注入の指示が与えられたオートサンプラ６は分析流路２に試料を注入し、これによって試料の分析が実行される（ステップＳ４）。試料の分析が完了した後、連続して分析すべき試料が存在する場合には（ステップＳ５）、ステップＳ１〜Ｓ４の動作を繰り返す。

送液装置４の構成の一例について、図２を用いて説明する。

送液装置４の第１の送液ポンプ１００は互いに独立して駆動される１次側プランジャポンプ１１０と２次側プランジャポンプ１２０からなり、第２の送液ポンプ２００は互いに独立して駆動される１次側プランジャポンプ２１０と２次側プランジャポンプ２２０からなる。

第１の送液ポンプ１００の１次側プランジャポンプ１１０は、ポンプヘッド１１１に設けられたポンプ室１１２内でプランジャ１１３が摺動するように、プランジャ１１３の基端を保持するクロスヘッド１１４がボールネジ１１５の回転に伴ってボールネジ１１５の軸方向へ移動するように構成されている。ボールネジ１１５はステッピングモータ１１６によって回転させられる。ポンプヘッド１１１にはポンプ室１１２内の圧力を検出するための圧力センサ１１８が設けられている。ポンプ室１１２の入口部には逆止弁１１７が設けられている。ポンプ室１１２の出口部は２次側プランジャポンプ１２０のポンプ室１２２の入口部と逆止弁１２７を介して接続されている。

第１の送液ポンプ１００の２次側プランジャポンプ１２０も１次側プランジャポンプ１１０と同様の構成を有し、ポンプヘッド１２１に設けられたポンプ室１２２内でプランジャ１２３が摺動するように、プランジャ１２３の基端を保持するクロスヘッド１２４がボールネジ１２５の回転に伴ってボールネジ１２５の軸方向へ移動するように構成されている。ボールネジ１２５はステッピングモータ１２６によって回転させられる。ポンプヘッド１２１にはポンプ室１２２内の圧力を検出するための圧力センサ１２８が設けられている。

第２の送液ポンプ２００の１次側プランジャポンプ２１０と２次側プランジャポンプ２２０はそれぞれ、第１の送液ポンプ１００の１次側プランジャポンプ１１０と２次側プランジャポンプ２１０のそれぞれの構成要素１１１〜１１８、１２１〜１２８に対応する構成要素２１１〜２１８、２２１〜２２８を備えている。

送液装置４は、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００のそれぞれの１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプ１１０、１２０、２１０、２２０の動作を制御するための制御回路３００を備えている。制御回路３００は、送液制御部３０２及び強制同期部３０４を備えている。送液制御部３０２及び強制同期部３０４はそれぞれ、制御回路３００に設けられているマイクロコンピュータなどの演算素子が所定のプログラムを実行することによって得られる機能である。

送液制御部３０２は、第１の送液ポンプ１００の１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプ１１０と１２０、第２の送液ポンプ２００の１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプ２１０、２２０をそれぞれ相補的に動作させて、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の送液流量をそれぞれ設定された流量に調整するように構成されている。

強制同期部３０４は、制御装置１４から同期指示が与えられたときに、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態を同期させるように構成されている。第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態を同期させるとは、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００のそれぞれの２次側プランジャポンプ１２０及び２２０のプランジャ１２３及び２２３を同時に下死点に到達させることを意味する。

図４のフローチャートを用いて、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態を同期させる動作について説明する。

制御回路３００に同期指示が入力されると、強制同期部３０４は、第１の送液ポンプ１００と第２の送液ポンプ２００の動作状態に関係なく、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００のそれぞれの１次側プランジャポンプ１１０、２１０をともに予圧完了状態にさせる（ステップＳ１１）。一方の送液ポンプ１００又は２００の１次側プランジャポンプ１１０又は２１０が他方よりも先に予圧完了状態となったときは、他方が予圧完了状態となるまで予圧完了状態のままで待機する。

制御回路３００に対して同期指示が与えられたときに、第１の送液ポンプ１００において１次側プランジャポンプ１１０が吐出動作（２次側プランジャポンプ１２０が吸入動作）を行なっている場合は、１次側プランジャポンプ１１０を吸入動作（２次側プランジャポンプ１２０を吐出動作）に切り替え、１次側プランジャポンプ１１０の吸入動作と予圧動作を完了させる。また、制御回路３００に対して同期指示が与えられたときに、１次側プランジャポンプ１１０が吸入動作（２次側プランジャポンプ１２０が吐出動作）を行なっている場合は、そのまま２次側プランジャポンプ１２０による吐出動作を続行させ、１次側プランジャポンプ１１０の吸入動作と予圧動作を完了させる。２次側プランジャポンプ１２０が吐出動作を行なっているときは、１次側プランジャポンプ１１０の動作速度は第１の送液ポンプ１００の送液流量に影響を与えないので、同期指示が与えられた後の１次側プランジャポンプ１１０の吸入動作及び予圧動作はできる限り高速で行なわれることが好ましい。

制御回路３００に対して同期指示が与えられたときに、第２の送液ポンプ２００において１次側プランジャポンプ２１０が吐出動作（２次側プランジャポンプ２２０が吸入動作）を行なっている場合、２次側プランジャポンプ２１０が吸入動作（２次側プランジャポンプ２２０が吐出動作）を行なっている場合についても同様である。

第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００のそれぞれの１次側プランジャポンプ１１０、２１０がともに予圧完了状態となったときに、強制同期部３０４は、その時点での２次側プランジャポンプ１２０、２２０のプランジャ１２３、２２３のそれぞれの位置（下死点からの距離）をステッピングモータ１２６、２２６のパルス数から割り出し、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００のそれぞれの送液流量に影響を与えることなく、プランジャ１２３、２２３を同時に下死点へ到達させるために必要な各プランジャポンプ１１０、１２０、２１０、２２０の駆動速度を計算する（ステップＳ１２）。

例えば、第１の送液ポンプ１００の設定流量をＡ（μＬ／ｍｉｎ）、第２の送液ポンプ２００の設定流量をＢ（μＬ／ｍｉｎ）、１次側プランジャポンプ１１０、２１０がともに予圧完了状態となったときの２次側プランジャポンプ１２０のプランジャ１２３のパルス位置をＸ（下死点のパルス位置を０とする）、２次側プランジャポンプ２２０のプランジャ２２３のパルス位置をＹ（下死点のパルス位置を０とする）、１次側プランジャポンプ１１０、２１０がともに予圧完了状態となったときに下死点から遠いほうのプランジャの吸入速度をＱ（μＬ／ｍｉｎ）とすると、各プランジャポンプ１１０、１２０、２１０、２２０の動作速度は以下のように計算することができる。
（１）Ｘ＞Ｙの場合、
１次側プランジャポンプ１１０の吐出速度＝Ａ＋Ｑ
２次側プランジャポンプ１２０の吸入速度＝Ｑ
１次側プランジャポンプ２１０の吐出速度＝Ｂ＋（Ｑ×Ｙ／Ｘ）
２次側プランジャポンプ２２０の吸入速度＝Ｑ×Ｙ／Ｘ
（２）Ｘ＝Ｙの場合
１次側プランジャポンプ１１０の吐出速度＝Ａ＋Ｑ
２次側プランジャポンプ１２０の吸入速度＝Ｑ
１次側プランジャポンプ２１０の吐出速度＝Ｂ＋Ｑ
２次側プランジャポンプ２２０の吸入速度＝Ｑ
（３）Ｘ＜Ｙの場合
１次側プランジャポンプ１１０の吐出速度＝Ａ＋（Ｑ×Ｘ／Ｙ）
２次側プランジャポンプ１２０の吸入速度＝Ｑ×Ｘ／Ｙ
１次側プランジャポンプ２１０の吐出速度＝Ｂ＋Ｑ
２次側プランジャポンプ２２０の吸入速度＝Ｑ

強制同期部３０４は、上記のようにして各プランジャポンプ１１０、１２０、２１０、２２０の動作速度を計算した後、求めた速度で各プランジャポンプ１１０、１２０、２１０、２２０を動作させ（ステップＳ１３）、２次側プランジャポンプ１２０、２２０のプランジャ１２３、２２３を同時に下死点へ到達させる（ステップＳ１４）。これにより、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態の同期が完了する。第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプ１００、２００の動作状態の同期が完了すると、制御回路３００は同期が完了したことを示す同期完了信号を制御装置１４（図１参照。）へ送信する（ステップＳ１５）。

以上のように、この実施例では、分析指示が入力されたときに、それに起因して送液装置４が２台の送液ポンプ１００、２００の動作状態を強制的に同期させる動作を行ない、それによって各送液ポンプ１００、２００の動作周期を待つことなく送液ポンプ１００、２００の動作状態が高速で同期されるので、送液ポンプ１００、２００の動作状態に同期した試料注入を高速で行なうことができる。すなわち、上記実施例では、送液ポンプ１００、２００の動作状態への試料注入の同期による分析再現性の向上と分析効率の向上の両立が実現される。

２ 分析流路
４ 送液装置
６ オートサンプラ
８ 分離カラム
１０ 検出器
１２ ミキサ
１４ 制御装置
１６ 注入タイミング調整部
１００ 第１の送液ポンプ
２００ 第２の送液ポンプ
１１０，２１０ １次側プランジャポンプ
１２０，２２０ ２次側プランジャポンプ
１１１，１２１，２１１，２２１ ポンプヘッド
１１２，１２２，２１２，２２２ ポンプ室
１１３，１２３，２１３，２２３ プランジャ
１１４，１２４，２１４，２２４ クロスヘッド
１１５，１２５，２１５，２２５ ボールネジ
１１６，１２６，２１６，２２６ ステッピングモータ
１１７，１２７，２１７，２２７ 逆止弁
１１８，１２８，２１８，２２８ 圧力センサ
３００ 制御回路
３０２ 送液制御部
３０４ 強制同期部

Claims (5)

1. 互いに独立して送液動作を行なう第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプであって、前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプのそれぞれが、互いに独立して駆動される１次側プランジャポンプ及び２次側プランジャポンプを有し、前記１次側プランジャポンプの下流に２次側プランジャポンプが直列に接続されている、第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプと、
   前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプがそれぞれに対して予め設定された流量で連続的な送液を行なうように、前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプのそれぞれの前記１次側プランジャポンプ及び前記２次側プランジャポンプを相補的に動作させるように構成された送液制御部と、
   前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプの動作状態を同期させるべきことを示す同期指示の入力があった後、前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプが吸入動作を完了した後の所定状態となったときに、前記第１の送液ポンプ及び前記第２の送液ポンプのそれぞれの送液流量に影響を与えることなく前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャ及び前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャを同時に下死点に到達させるために必要な前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ、前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの動作速度を計算し、計算した動作速度で前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ、前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプを動作させて、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの動作状態を強制的に同期させるように構成された強制同期部と、を備えた送液装置。
2. 前記強制同期部は、前記同期指示の入力があったときに、前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプが最短で前記所定状態となるように前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプ、前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプを動作させるように構成されている、請求項１に記載の送液装置。
3. 前記所定状態とは、吸入動作を完了した後の前記１次側プランジャポンプのポンプ室内の圧力を前記２次側プランジャポンプのポンプ室内の圧力又はそれと同程度の圧力にまで上昇させるための予圧動作が完了した状態である、請求項１又は２に記載の送液装置。
4. 前記第１の送液ポンプの設定流量をＡ（μＬ／ｍｉｎ）、
   第２の送液ポンプの設定流量をＢ（μＬ／ｍｉｎ）、
   前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプがともに前記所定状態となったときの、前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャのパルス位置をＸ、前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプのプランジャのパルス位置をＹ、
   前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプ及び前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプがともに前記所定状態となったときに下死点から遠いほうのプランジャの吸入速度をＱ（μＬ／ｍｉｎ）とした場合、
   前記強制同期部は各プランジャポンプの動作速度を以下のように計算するように構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の送液装置。
   （１）Ｘ＞Ｙの場合、
   前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ａ＋Ｑ
   前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
   前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ｂ＋（Ｑ×Ｙ／Ｘ）
   前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ×Ｙ／Ｘ
   （２）Ｘ＝Ｙの場合
   前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ａ＋Ｑ
   前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
   前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ｂ＋Ｑ
   前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
   （３）Ｘ＜Ｙの場合
   前記第１の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ａ＋（Ｑ×Ｘ／Ｙ）
   前記第１の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ×Ｘ／Ｙ
   前記第２の送液ポンプの前記１次側プランジャポンプの吐出速度＝Ｂ＋Ｑ
   前記第２の送液ポンプの前記２次側プランジャポンプの吸入速度＝Ｑ
5. 分析流路と、
   前記分析流路中で移動相を送液するための請求項１から４のいずれか一項に記載の送液装置と、
   前記分析流路中に試料を注入するためのオートサンプラと、
   前記分析流路上における前記オートサンプラの下流に設けられ、前記オートサンプラにより前記分析流路中に注入された試料を分離するための分離カラムと、
   前記分析流路上における前記分離カラムの下流に設けられ、前記分離カラムにより分離された試料成分を検出するための検出器と、
   試料の分析を開始する際に、前記送液装置に対して第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態を同期させるべきことを示す同期指示を与え、前記送液装置の前記第１の送液ポンプ及び第２の送液ポンプの動作状態が同期したときに前記オートサンプラに対して試料を前記分析流路中へ注入すべきことを示す注入指示を与えるように構成された注入タイミング調整部と、を備えた液体クロマトグラフ。

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