JPS60243563A - 液体クロマトグラフ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は液体クロマトグラフに関し、詳しくは高速液
体クロマトグラフにおける移動相送液流の脈動防止構造
に関する。

（ロ）従来技術 一般に、高速液体クロマトグラフにおける移動相送液用
のポンプとしては、小型プランチャー往復動型ポンプが
主に用いられており、その流量の安定性、特に移動相送
液流の脈動が小さいことが最も重要なポンプ性能として
上げられる。

そのため、従来は、前記の小型プランヂャーポンプを複
数個並設、し、移動相法Ｆ＆詩に、各プランチャーをそ
の吐出移動位置がオーバーラツプするよう駆動させたり
、また、前記ポンプ又はシングルプランチャーポンブに
係わらず、ポンプの吐出圧力をモニターして、そのモニ
ター結果をプランチャーの吐出移動速度にフィードバッ
クしてポンプ内の移動相の圧縮率を補正し、その圧縮率
の変動に起因するポンプ吐出圧力の変動を防止したりし
て、移動相送液流の脈動を小さくしていた。

しかし、上記の構造では、高感度の検出器、例えば脈的
に敏感な示差屈折計検出器、電気化学検出器など用いて
分析を行う場合、脈動補正のためのプランチャーの速度
追従性が十分ではないため、プランチャー吐出側の移動
相供給路に容量の大きなダンパーを入れて送液流を防止
していたが、完全には脈動を防止することはできなかっ
た。また、ダンパーの容量が大きいため、移動相のデッ
ドボリュームが大きくなる不都合があった。

（ハ）目的 この発明は以上の事情に鑑みなされたもので、その主要
な目的の１つは、ダンパーを用いることなく、２つのプ
ランチャーポンプを用いて、小さなデッドボリュームで
移動相を無脈動で送液できるようにすることにある。

（ニ）構成 この発明は、カラムに移動相をその供給路を通じて送液
するプランチャーポンプと、このポンプの作動制御部と
を有する液体クロマトグラフにおいて、 プランチャーポンプが、同一構成の主ポンプと副ポンプ
とからなるとともに、両畦出側及び両吸引側をそれぞれ
連結して構成され、主ポンプのプランチャーが、その吐
出移動終了直前及び吐出移動開始直後を除いて予め設定
された設定速度で吐出移動するとともに、この設定吐出
移動速度以上で高速吸引移動されるよう構成され、かつ
プランチャーポンプの作動制御部が両ポンプ吐出側に設
けた圧力検知手段と、主ポンプのプランチャーの吐出移
動位置を検出する吐出移動位置検出手段と、主ポンプの
プランチャーの設定速度吐出移動時における吐出移動位
置検出手段及び圧力検知手段から出力される出力信号を
それぞれ記憶する記憶手段と、吐出移動位置検出信号と
設定吐出移動位置記憶信号とが一致しているときに、副
ポンプに予備圧縮用に駆動信号を出力するとともに、圧
力検知信号と設定吐出移動圧力記憶信号とを比較して、
これらの信号が異なったときに、これらの両信号が等し
くなるよう副ポンプに、吐出移動速度制御信号を出力す
る速度制御手段とを備えてなる液体クロマ１−グラフで
ある。

（ホ）実施例 以下図に承り実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、これによってこの発明が限定されるものではない。

第１〜４図において、高速液体クロマトグラフ（１）は
カラム（２）に移動相（３）を、その供給路（４）を通
じて送液するプランチャーポンプ（５）と、このプラン
チャーポンプの駆動部（６）及び作動制御部（７）とか
ら主として構成される。なお、（８）はインジェクタ、
プランチャーポンプ（５）は、同一構成の主ポンプ００
）と副ポンプ０１）とからなり、それらの両ポンプの吐
出側及び吸引側に逆止弁（１２１（１′２Ｊ・・・・・
・がそれぞれ連結されている。

前記駆動部（６）は、上記両ポンプω）曲のプランチャ
＝（１３）（１４，図示省略）をそれぞれ往復移動させ
る同一構成の変形カムｆ１５１（財）とこれらの変形カ
ムを回動させるステッピングモータ八及びＢ　（１７１
Ｑ８）とからなる。各変形カム０５）（財）は、それら
の一方０５］を第２図に示すように、略円板状で、その
中心角２１０゜（θ、）に対応する外周縁によって各ポ
ンプのプランチャー０３１卸を所定速度で往復移動させ
ると共に他の９０°　（θ２）の間で高速吸引作動させ
る。

なお、Ｕはコイルスプリングである。また、主ポンプ（
１０１のステッピングモータＡ［１７１には、主ポンプ
のプランチャー０３を、その吐出移動終了直前又は吐出
移動開始直後を除いて予め設定された設定速度（υａ）
で吐出移動させて移動相供給路（４）に所定の流ｆｆ１
（Ｖ）（第４図参照）を送液させる流り亀φ囚ＬＪ４！
ｍし　−出ｎ較ｈ＼ご中４１責ｂス追以ツや信号で作動
するとともに、そのプランヂｉ’　−（１３１を前記設
定速度（υａ）以上で高速吸引移動させるモータ駆動回
路（２１）とが電気的に接続されている。

前記作動制御部（′７）は、移動相（３）の送液圧力を
検知する圧力センサー（ハ）と、両ポンプのプランヂＡ
７−　（１３１（１４１の吐出移動位置を検出する吐出
移動位置検出手段（２３１２４）とを備えている。この
圧力センサー（ハ）は、両ポンプ（ト）ｉ　（Ｉｌｌの
吐出側の移動相供給路（４）に設置されており、吐出移
動位置検圧手段＠Ｑ４）は、各変形カム０５１０６１の
外周縁に取付けられたフォトセンサーからなる。さらに
、上記作動制御部（力は、主ポンプ（１０）のプランヂ
ャ−０３の設定吐出速度時（第３図の［４時点）におけ
るフォトセンサー（ハ）及び圧力センサー（ハ）から出
力される出力信号をそれぞれ記憶する記憶手段（ハ）と
、ステッピングモータＢｃｌＢ＋を介して副ポンプ（１
１）に駆動信号を出力するとともに、吐出移動速度制御
信号を出力する速度制御手段としての定圧力駆動回路（
ホ）とを備えている。

前記記憶手段（ハ）は、プランチャー位置モニター（２
７１と圧力記憶回路（至）とからなり、このプランチャ
ー位置モニターは、定圧力駆動回路（ホ）、モータ駆動
回路３１）及び圧力記憶回路（至）に電気的に接続され
ている。

次に、この高速液体クロマトグラフ（１）の作動につい
て説明する。

まず、主ポンプ００１が、流量設定回路（イ）から出力
される流Ｑ設定信号に基づいて、第３図に示すように設
定吐出移動速度υａで移動相〔３）を吐出する。

そして、主ポンプ刊のプランヂャ−０３１が吐出移動終
了直前の１１の時点に達した時に、定圧力駆動回路（ホ
）から駆動信号が出力され、ステッピングモータＢ　（
１７）を駆動させプランチャー叶）を吐出方向に移動さ
せて副ポンプ０１）のポンプヘッド内の移動相（３）を
予備圧縮を行う。次いで、【２〜１３時点までの間第３
図に示すようなカーブで主ポンプ００１の吐出速度が低
下して、圧力センサー（ハ）の圧力検知信号が、その設
定吐出移動圧力記憶信号とが異なると、ステッピングモ
ータＢ　（１８）に定圧駆動回路（ホ）から吐出移動速
度制御信号が出力され、この時の圧力検知信号を設定移
動圧力記憶信号に一致させる。次いで、主ポンプω）が
吐出作動を停止して、ｔ３〜ｔ４時点における速度υ１
で約０．２秒間高速吸引作動すると、副ポンプ曲のプラ
ンヂ１７−ｆ１４１の吐出移動速度（υ２）が次第に上
品して、前記［２時点と同様にしてその時の圧力信号を
前記記憶信号に一致させる。そして［４〜ｔ５間では、
主ポンプ（ト））はそのポンプヘッド内の移動相を、そ
の圧力に比例した量だけ予備圧縮する。次に、ｔ５時点
になると、主ポンプ（ｌｏｔの出口側逆止弁０２Ｊが開
放され、主ポンプ（ト））から移動相（３）が吐出され
る。そして、主ポンプ００）からの吐出原石が次第に増
加すると、ブランチャー位置モニター弼から速度制御信
号が出力され、副ポンプのブランチャー舛）の吐出移動
速度を第３図のカーブのごとく低−トさせる。この時、
主ポンプ（１０）の吐出移動速度がυａより比較的小さ
いため、［６の時点では、脈動が生ずることはない。そ
して、主ポンプ００）のプノンヂャ−０３の吐出移動速
度の上品に伴ない、副ポゝ／−Ｔ曲の：？−名ル刈焔Ｌ
７　イ１１玉大廿Ｔいど　１−１ソ喀は主ポンプ００）
のみで移動相（３）を送液する。また、ステッピングモ
ータＢ（１８）は、［７〜を日間ではその駆動が停止し
、ｔ８〜１８間では、１１〜ｔ７とは反対に逆回転駆動
して移動相（３）を吸引する（第３図υ３参照）。

第４図は両ポンプ（ト）ｉ　［１１］の吐出量曲線であ
る。主ポンプ（１０１の１ストロークの吐出容量は　１
００ｄであり、一方、副ポンプ（１υの１ストロークの
吐出容量は、主ポンプ（１０）の吸引時間が前記のごと
く短かいため、例えば、設定吐出流量が１１ｆ／ｍｉｎ
の流量の場合には、約４Ａ程度でよい（第４図の斜線部
参照）。

このように、主ポンプＧｏ）及び副ポンプ０１）の作動
を繰り返して移動相供給路（４）に移動相（３）を送液
する。

以上のごとく高速液体クロマ１ヘゲラフ（１）を構成す
ることによって以下の効果を挙げることができる。

（ａ）　副ポンプ（１１）は比較的体々に、そのプノン
チャーのＩＮ出１ｇ動凍＠をｌ−ｆｉｌ　Ｂγド折玉Ａ
廿７Ｎ　を−訪プランチャー脈動補正のための速度追従
性がよくそのため主ポンプ（２）及び副ポンプ０υの切
換時における脈動を防止できる。

（ｂ）　前項（ａ）のため、脈動に敏感な検出器でもダ
ンパーを用いることなく、小さなデッドボリュームでか
つベースラインノイズに影響されることなく、高感度に
試料を検出できる。

（Ｃ）　主ポンプ（ト））の高速吸引作動前後における
移動相の送液圧力を副ポンプ（１υで補正するため、移
動相の種類及びその送液圧力に関係なく、自動的に、移
動相の圧縮率の補正ができる。

（ｄ）２ポンプグラジ工ント分析において、ミクロ流量
域のグラジェント送液を行う場合、移動相供給路のデッ
ドボリュームによる圧縮率の影響、または脈動に起因す
る流量変動がないため、精度のよいグラジェント分析を
行うことができる。

この他の実施例として、上記の圧力センサー、主ポンプ
及び副ポンプを２セツト並設して、それらの各圧力セン
サーの出口を連結し、それらの出口側の移動相供給路に
ミキサーを設けることによ、リ２ポンプのグラジェント
装置とすることができる。この場合、前記の作動制御部
を用いることにより、グラジェント分析時にも移動相の
自動圧縮率補正が可能となるとともに、設定吐出圧力の
変更に関係なく、移動相の混合ｍ度を一定に保つことが
できる。また、脈動がないことがらミクロ流量域におい
ても変動のない安定した混合濃度を得ることができる。

くべ）効果 この発明は、プランチャーポンプが主ポンプと副ポンプ
とがらなり、主ポンプの吐出終了直前から吐出開始直後
の吐出流量の低下を、副ポンプを吐出作動させて防止す
ることによって、ダンパーを用いることなく、小さなデ
ッドボリュームで移動相を無脈動で送液でき、それによ
って示差屈折計検出器、電気化学検出器などの脈動に敏
感な検出器を用いても高感度に試料を検出できるように
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る高速液体りＩ］７トグラフの一
実施例を示す構成説明図、第２図はこの変形カムの作動
状態を示す要部構成説明図、第３図はこの主ポンプおよ
び副ポンプの吐出・吸引速度の各関係を示す速度グラフ
、第４図はこの主ポンプ及び副ポンプの１ストロークの
吐出量を示す吐出量グラフである。 （１）・・・・・・高速液体クロマトグラフ、（２）・
・・・・・カラム、（３）・・・・・・移動相、（４）
・・・・・・移動相供給路、（５）・・・・・・プラン
チャーポンプ、（７）・・・・・・作動制御手段、Ｍ・
・・・・・主ポンプ、０１）・・・・・・副ポンプ、０
３）　（１４）・・・・・・プランチャー、（ハ）・・
・・・・圧力センサー、（ハ）・・・・・・吐出移動位
置検出手段、（ハ）・・・・・・記憶手段、■・・・・
・・定圧力駆動回路（速度制御手段）、（υａ）・・・
・・・設定吐出移動速度、（υ１）・・・・・・高速吸
引移動速度。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　カラムに移動相をその供給路を通じて送液するプ
   ランチャーボンブと、このポンプの作動制御部とを有覆
   る液体クロマトグラフにおいて、プランチャーポンプが
   、同一構成の主ポンプと副ポンプとからなるとともに、
   両畦出側及び両吸引側をそれぞれ連結して構成され、主
   ポンプのプシンチャーが、その吐出移動終了直前及び吐
   出移動開始直後を除いて予め設定された設定速度で吐出
   移動するとともに、この設定吐出移動速度以上で高速吸
   引移動されるよう構成され、かつプランヂＶ−ポンプの
   作動制御部が両ポンプ吐出側に設けた圧力検知手段と、
   主ポンプのプランチャーの吐出移動位置を検出する吐出
   移動位置検出手段と、主ポンプのプランチャーの設定速
   度吐出移動時における吐出移動位置検出手段及び圧力検
   知手段から出力される出力信号をそれぞれ記憶する記憶
   １段と、吐出移動位置検出信号と設定吐出移動位置記憶
   信号とが一致しているときに、副ポンプに予備圧縮用に
   駆動信号を出力するとともに、圧力検知信号と設定吐出
   移動圧力記憶信号とを比較して、これらの信号が異なっ
   たときに、これらの両信号が等しくなるよう副ポンプに
   、吐出移動速度＃ＡａＩ信号を出力する速度制御手段と
   を備えてなる液体クロマトグラフ。