WO2021033235A1

WO2021033235A1 - 移動相残量計

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Publication number: WO2021033235A1
Application number: PCT/JP2019/032282
Authority: WO
Inventors: 利樹佐野
Original assignee: 株式会社島津製作所
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2021-02-25
Also published as: CN114127517A; CN114127517B; US20220244091A1; JPWO2021033235A1; JP7078181B2

Abstract

移動相残量計は、移動相を収容する移動相ボトルを採置するための複数の個別ステージ（１０Ａ；１０Ｂ）、及び、複数の個別ステージ（１０Ａ；１０Ｂ）のそれぞれに載置された移動相ボトルの重量をそれぞれ計測する複数の個別重量センサ（１２Ａ；１２Ｂ）を備えた重量計（２）と、複数の個別ステージ（１０Ａ；１０Ｂ）を一体化して１つの共通ステージとするように複数の個別ステージ（１０Ａ；１０Ｂ）上に脱着可能に載置される脱着ホルダ（４）と、移動相ボトル内の移動相の残量を監視する移動相監視部（６）とを備え、移動相監視部（６）には、移動相の監視モードとして通常モードと大容量モードのいずれかのモードへ選択的に切り替えるように構成されたモード切替部（２８）、を設ける。

Description

移動相残量計

　本発明は、液体クロマトグラフなどの分析装置において使用される移動相の残量をモニタするための移動相残量計に関する。

　液体クロマトグラフでは、移動相の枯渇によって生じる分析の失敗や消耗品の劣化を防止するために、移動相の残量をリアルタイムで監視し、移動相の残量が不足するときに実行中の分析を停止するといった運用がなされることがある。移動相の残量は、例えば、移動相ボトルの重量を重量センサによって周期的に計測することにより監視することができる（特許文献１参照）。

ＷＯ２０１８／２１１５８４Ａ１

　液体クロマトグラフで使用される移動相ボトルには様々な容量のものがある。また、重量センサにも、様々な計測重量レンジ（計測するのに適した重量レンジ）のものが存在する。計測重量レンジの大きい重量センサは、耐荷重性能が高く、大容量の移動相ボトルの重量の計測に適しているが、小容量の移動相ボトルの重量を計測しようとすると計測感度が不足し、計測結果が不正確になる恐れがある。一方で、計測重量レンジの小さい重量センサは、小容量の移動相ボトルの重量を正確に計測することが可能であるが、大容量の移動相ボトルの重量を計測しようとすると、耐荷重性能が不足し、重量センサが故障する恐れがある。

　したがって、様々な容量の移動相ボトルの重量を正確に計測して移動相の残量を正確に監視するためには、互いに異なる計測重量レンジをもった複数種類の重量センサを用意する必要がある。しかしながら、複数種類の重量センサを用意することは装置コストの増大に繋がり、特定の容量の移動相ボトルしか使用しないような場合には、不要な重量センサが存在することになり無駄である。

　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、種々の容量の移動相ボトルに収容されている移動相の残量を正確に監視することができるようにすることを目的とするものである。

　本発明に係る移動相残量計は、移動相を収容する移動相ボトルを採置するための複数の個別ステージ、及び、前記複数の個別ステージのそれぞれに載置された移動相ボトルの重量をそれぞれ計測する複数の個別重量センサを備えた重量計と、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値に基づいて移動相ボトル内の移動相の残量を監視する移動相監視部と、を備え、前記移動相監視部は、移動相の監視モードとして通常モードと大容量モードのいずれかのモードへ選択的に切り替えるように構成されたモード切替部と、前記監視モードが前記通常モードであるときに、前記重量計の前記複数の個別重量センサのそれぞれの計測値を用いて前記複数の個別ステージにそれぞれ載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成された第１算出部と、前記監視モードが前記大容量モードであるときに、前記複数の個別ステージを１つの前記共通ステージとして一体的に扱い、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値の合計値を用いて前記共通ステージ上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成された第２算出部と、を備えている。

　本発明に係る移動相残量計によれば、重量計の複数の個別重量センサ上に脱着可能に載置される脱着ホルダと、移動相の監視モードとして通常モードと大容量モードのいずれかのモードへ選択的に切り替えるように構成されたモード切替部と、を備え、前記脱着ホルダが前記複数の個別ステージ上に載置され、前記監視モードが前記大容量モードに切り替えられたときに、前記複数の個別ステージが１つの共通ステージとして一体的に扱われ、前記複数の個別重量センサの計測値の合計値を用いて前記共通ステージ上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成されている。１つの個別重量センサでは耐荷重性能が不足するような大容量の移動相ボトルであっても、前記脱着ホルダを前記複数の個別ステージ上に載置して前記複数の個別ステージを１つの前記共通ステージとして扱うことで、各個別重量センサにかかる荷重が軽減され、複数の前記個別重量センサを大容量の移動相ボトルに適した１つの重量センサとして用いることができる。このように、必要に応じて前記脱着ホルダを前記複数の個別ステージ上に載置することで、種々の容量をもつ移動相ボトル内の移動相の残量を正確に監視することが可能となる。

移動相残量計の一実施例を示す概略構成断面図である。脱着ホルダが取り付けられた重量計を図１のＸ方向から見た図である。同実施例において監視モードを通常モードとしたときの状態を示す図である。同実施例において監視モードを大容量モードとしたときの状態を示す図である。

　以下、図面を参照しながら、本発明に係る移動相残量計の一実施例について説明する。

　図１に示されているように、移動相残量計は、重量計２、脱着ホルダ４及び移動相監視部６を備えている。重量計２は、液体クロマトグラフなどの分析において使用される移動相を収容する移動相ボトルの重量を計測するためのものである。脱着ホルダ４は、必要に応じて重量計２に脱着可能に取り付けられるものである。移動相監視部６は、重量計２と通信可能に接続されており、重量計２によって計測される移動相ボトルの重量に基づいて移動相の残量を監視する機能を有するものである。

　この実施例の重量計２は、筐体８、個別ステージ１０Ａ、１０Ｂ、及び、個別重量センサ１２Ａ、１２Ｂを備えている。個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂは、筐体８に収容されている。個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂはそれぞれ、上面に移動相ボトルを載置するためのものであり、個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂの上方に配置されている。個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ、個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂを下方から支持して個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂの上面に載置された移動相ボトルの重量を計測する。この実施例において、個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂは、互いに同じ耐荷重性能を有するものである。

　個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂは、互いに隣接して設けられている。個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂの上面は水平面となっており、筐体８の上面よりも上方へ突出している。個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂの上面は、移動相ボトルが載置されていない状態において互いに同じ高さに位置している。

　重量計２の筐体８の上面には、上方へ伸びる突起１４が複数個所（図では１個所のみを表示）に設けられている。突起１４は、重量計２に脱着ホルダ４が取り付けられたときに脱着ホルダ４の係合部２４と係合し、脱着ホルダ４の位置ずれを防止するためのものである。

　脱着ホルダ４は、重量計２の個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂ上に載置されて、２つの個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂを１つの共通ステージとして使用するためのものである。脱着ホルダ４は、台座１６、及び、複数のアーム１８を備えている。台座１６は、個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂよりも大きい上面及び底面を有する平板状の部材である。複数のアーム１８は、台座１６の上面から上方へ伸びるように、台座１６の周縁部に取り付けられている。複数のアーム１８は、台座１６の上面に載置された移動相ボトルの周囲を取り囲んで移動相ボトルを保持し、台座１６からの移動相ボトルの脱落を防止するためのものである。

　台座１６のアーム１８の取付け部分には、台座１６に載置される移動相ボトルの底面の半径方向へ伸びる長穴２０が設けられており、アーム１８は、台座１６に設けられた長穴２０に沿ってスライド可能である。すなわち、複数のアーム１８は、台座１６に載置される移動相ボトルの大きさに応じて、互いの間隔を変更することができる。なお、この実施例では、すべてのアーム１８が台座１６の上面に沿ってスライド可能に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、一部のアーム１８はその位置が固定されていてもよい。

　また、アーム１８が台座１６上への移動相ボトルの載置を阻害しないように、図において破線で示されているように、アーム１８が途中で屈折させることができるように構成されている。

　脱着ホルダ４の台座１６には、図２に示されているように、下方へ突出したＬ型の係合部２４が設けられている。係合部２４は、重量計２の筐体８に設けられた突起１４に対応して設けられており、突起１４を貫通させるための貫通穴２６を備えている。重量計２の個別ホルダ１０Ａ及び１０Ｂ上の正しい位置に脱着ホルダ４が載置されたときに、筐体８の突起１４が係合部２４の貫通穴２６を通過し、それによって重量計２に対する脱着ホルダ４の位置ずれが防止される。すなわち、突起１４及び係合部２４は、個別ホルダ１０Ａ及び１０Ｂ上に脱着ホルダ４が載置されたときに互いに係合して重量計２に対する脱着ホルダ４の位置ずれを防止する位置ずれ防止機構を構成している。

　なお、この実施例では、脱着ホルダ４に３本のアーム１８が設けられているが、４本以上設けられていてもよいし、１本も設けられていなくてもよい。

　移動相監視部６は、専用の又は汎用のコンピュータによって実現されるものである。この移動相残量計が液体クロマトグラフにおいて使用される場合、移動相監視部６は、液体クロマトグラフを構成する送液ポンプ、オートサンプラ、カラムオーブン及び検出器の動作管理及び／又は種々の計算処理を実行する機能を備えたコンピュータによって実現することができる。

　移動相監視部６は、モード切替部２８、第１算出部３０及び第２算出部３２を備えている。モード切替部２８、第１算出部３０及び第２算出部３２は、移動相監視部６を構成するコンピュータにおいて所定のプログラムがＣＰＵ（中央演算装置）によって実行されることにより実現される機能である。

　移動相監視部６による移動相の監視モードには、通常モードと大容量モードがある。通常モードは、重量計２に脱着ホルダ４が取り付けられていないときに使用されるモードであって、個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂにそれぞれ載置された２つの移動相ボトル内の移動相の残量を個別に監視するモードである。一方、大容量モードは、重量計２に脱着ホルダ４が取り付けられているときに使用されるモードであって、個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂを１つの共通ステージとして取り扱い、その共通ステージ上に載置された大容量の移動相ボトル内の移動相の残量を監視するモードである。

　モード切替部２８は、通常モードと大容量モードとの間で監視モードを切り替えるように構成されている。監視モードの切替えは、ユーザによって入力される情報に基づいて実行することができる。すなわち、監視モードを通常モードとするか大容量モードとするかを、ユーザが任意に選択することができるようになっていてもよい。

　また、重量計２に取り付けられた脱着ホルダ４を検知するためのセンサ（例えば、マイクロセンサ）を重量計２に設けることもできる。その場合、センサによって脱着ホルダ４が検知されていないときに監視モードを通常モードとし、センサによって脱着ホルダ４が検知されているときに監視モードを大容量モードとするように、モード切替部２８を構成することができる。

　第１算出部３０は、図３に示されているように、監視モードが通常モードであるときに有効になる機能である。すなわち、第１算出部３０は、監視モードが通常モードであるときに、各個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂによる計測値を用いて、個別ステージ１０Ａ及び１０Ｂのそれぞれに載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成されている。

　第２算出部３２は、図４に示されているように、監視モードが大容量モードであるときに有効になる機能である。すなわち、第２算出部３２は、監視モードが大容量モードであるときに、各個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂによる計測値の演算値（本実施例では各個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂによる計測値の合計値）を用いて、脱着ホルダ４（共通ステージ）上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成されている。

　上記のように、大容量モードでは、複数の個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂによって１つの大容量の移動相ボトルを支持するため、各個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂにかかる荷重が分散されて軽減される。これにより、大きな耐荷重性能をもつ重量センサを別途用意しなくても、１つの個別重量センサの耐荷重性能を超えるような大容量の移動相ボトル内の移動相の残量を正確に監視することができる。

　なお、以上において説明した実施例では、重量計２が２つの個別重量センサ１２Ａ及び１２Ｂを有する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、重量計が３つ以上の個別重量センサを有する場合にも同様に適用することができる。その場合、重量計に設けられている個別重量センサの全部又は一部を用いて大容量の移動相ボトル内の移動相の残量を監視できるように、脱着ホルダ及び第２算出部を構成することができる。

　以上において説明した実施例は、本発明に係る移動相残量計の実施形態の一例を示したに過ぎない。本発明に係る移動相残量計の実施形態は、以下に示すとおりである。

　本発明に係る移動相残量計の実施形態では、移動相を収容する移動相ボトルを載置するための複数の個別ステージ、及び、前記複数の個別ステージのそれぞれに載置された移動相ボトルの重量をそれぞれ計測する複数の個別重量センサを備えた重量計と、前記複数の個別ステージを一体化して１つの共通ステージとするように前記複数の個別ステージ上に脱着可能に載置される脱着ホルダと、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値に基づいて移動相ボトル内の移動相の残量を監視する移動相監視部と、を備え、前記移動相監視部は、移動相の監視モードとして通常モードと大容量モードのいずれかのモードへ選択的に切り替えるように構成されたモード切替部と、前記監視モードが前記通常モードであるときに、前記重量計の前記複数の個別重量センサのそれぞれの計測値を用いて前記複数の個別ステージにそれぞれ載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成された第１算出部と、前記監視モードが前記大容量モードであるときに、前記複数の個別ステージを１つの前記共通ステージとして一体的に扱い、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値の演算値を用いて前記共通ステージ上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成された第２算出部と、を備えている。

　本発明に係る移動相残量計の上記実施形態の第１態様では、前記第２算出部は、前記監視モードが前記大容量モードであるときに、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値の合計値を用いて前記共通ステージ上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成されている。

　本発明に係る移動相残量計の上記実施形態の第２態様では、前記複数の個別重量センサは、互いに同じ耐荷重性能を有する。このような態様により、複数の耐荷重性能をもつ重量センサを設ける必要がないので、コストの増大が抑制される。

　本発明に係る移動相残量計の上記実施形態の第３態様では、前記モード切替部は、ユーザによって入力された前記監視モードに関する情報に基づいて、前記監視モードを前記通常モードと前記大容量モードのいずれか一方へ切り替えるように構成されている。このような態様により、ユーザが任意に監視モードを選択し、設定することができる。

　本発明に係る移動相残量計の上記実施形態の第４態様では、前記重量計は、前記複数の個別ステージ上に載置された前記脱着ホルダを検知するためのセンサを備え、前記モード切替部は、前記センサが前記脱着ホルダを検知していないときに、前記監視モードを前記通常モードへ切り替え、前記センサが前記脱着ホルダを検知しているときに、前記監視モードを前記大容量モードへ切り替えるように構成されている。このような態様により、前記重量計に前記脱着ホルダを取り付けるだけで、移動相監視部の前記監視モードが自動的に前記大容量モードに切り替えられるようになる。

　本発明に係る移動相残量計の上記実施形態の第５態様では、前記脱着ホルダは、前記複数の個別ステージ上に載置されたときに底面が前記複数の個別ステージの上面に接する平板状の台座と、前記台座から上方へ伸びて前記台座の上面に載置された移動相ボトルを保持するための複数のアームと、を備えている。このような態様により、前記脱着ホルダの上面に載置された移動相ボトルの脱落を前記アームによって防止することができる。

　上記第５態様において、前記複数のアームは、前記台座の前記上面に載置される移動相ボトルの大きさに応じて互いの間隔が変化するように、少なくとも一部の前記アームが前記台座の上面に沿ってスライド可能に設けられていてもよい。そうすれば、前記脱着ホルダを種々の大きさの移動相ボトルに対応させることができる。

　また、上記第５態様において、前記複数のアームのうちの少なくとも一部は、途中で屈折可能であってもよい。そうすれば、移動相ボトルを前記脱着ホルダの前記台座上に載置する際に前記アームを途中で屈折させることができ、前記脱着ホルダへの移動相ボトルの載置が容易になる。

　本発明に係る移動相残量計の上記実施形態の第６態様では、前記重量計及び前記脱着ホルダのそれぞれに、前記脱着ホルダが前記複数の個別ステージ上に載置されたときに互いに係合して前記脱着ホルダが前記重量計に対して水平方向へ相対的に移動することを防止する位置ずれ防止機構が設けられている。このような態様により、前記脱着ホルダの前記重量計に対する位置ずれや前記重量計からの脱落が防止される。

　上記第６態様の具体例として、前記位置ずれ防止機構は、前記重量計及び前記脱着ホルダのうちの一方に設けられた穴と、前記重量計及び前記脱着ホルダのうちの他方に設けられ、前記脱着ホルダが前記複数の個別ステージ上に載置されたときに前記穴に挿入される突起と、を備えている例が挙げられる。

　本発明に係る移動相残量計の上記第１態様から第６態様は、互いに自由に組み合わせることができる。

　　　２　　　重量計
　　　４　　　脱着ホルダ
　　　６　　　移動相監視部
　　　８　　　筐体
　　　１０Ａ，１０Ｂ　　　個別ステージ
　　　１２Ａ，１２Ｂ　　　個別重量センサ
　　　１４　　　突起
　　　１６　　　台座
　　　１８　　　アーム
　　　２０　　　長穴
　　　２４　　　係合部
　　　２６　　　貫通穴
　　　２８　　　モード切替部
　　　３０　　　第１算出部
　　　３２　　　第２算出部

Claims

　移動相を収容する移動相ボトルを載置するための複数の個別ステージ、及び、前記複数の個別ステージのそれぞれに載置された移動相ボトルの重量をそれぞれ計測する複数の個別重量センサを備えた重量計と、
　前記複数の個別ステージを一体化して１つの共通ステージとするように前記複数の個別ステージ上に脱着可能に載置される脱着ホルダと、
　前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値に基づいて移動相ボトル内の移動相の残量を監視する移動相監視部と、を備え、
　前記移動相監視部は、
　移動相の監視モードとして通常モードと大容量モードのいずれかのモードへ選択的に切り替えるように構成されたモード切替部と、
　前記監視モードが前記通常モードであるときに、前記重量計の前記複数の個別重量センサのそれぞれの計測値を用いて前記複数の個別ステージにそれぞれ載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成された第１算出部と、
　前記監視モードが前記大容量モードであるときに、前記複数の個別ステージを１つの前記共通ステージとして一体的に扱い、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値の演算値を用いて前記共通ステージ上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成された第２算出部と、を備えている移動相残量計。
　前記第２算出部は、前記監視モードが前記大容量モードであるときに、前記重量計の前記複数の個別重量センサの計測値の合計値を用いて前記共通ステージ上に載置された移動相ボトル内の移動相の残量を求めるように構成されている、請求項１に記載の移動相残量計。
　前記複数の個別重量センサは、互いに同じ耐荷重性能を有する、請求項１に記載の移動相残量計。
　前記モード切替部は、ユーザによって入力された前記監視モードに関する情報に基づいて、前記監視モードを前記通常モードと前記大容量モードのいずれか一方へ切り替えるように構成されている、請求項１に記載の移動相残量計。
　前記重量計は、前記複数の個別ステージ上に載置された前記脱着ホルダを検知するためのセンサを備え、
　前記モード切替部は、前記センサが前記脱着ホルダを検知していないときに、前記監視モードを前記通常モードへ切り替え、前記センサが前記脱着ホルダを検知しているときに、前記監視モードを前記大容量モードへ切り替えるように構成されている、請求項１に記載の移動相残量計。
　前記脱着ホルダは、前記複数の個別ステージ上に載置されたときに底面が前記複数の個別ステージの上面に接する平板状の台座と、前記台座から上方へ伸びて前記台座の上面に載置された移動相ボトルを保持するための複数のアームと、を備えている、請求項１に記載の移動相残量計。
　前記複数のアームは、前記台座の前記上面に載置される移動相ボトルの大きさに応じて互いの間隔が変化するように、少なくとも一部の前記アームが前記台座の上面に沿ってスライド可能に設けられている、請求項６に記載の移動相残量計。
　前記複数のアームのうちの少なくとも一部は、途中で屈折可能である、請求項６に記載の移動相残量計。
　前記重量計及び前記脱着ホルダのそれぞれに、前記脱着ホルダが前記複数の個別ステージ上に載置されたときに互いに係合して前記脱着ホルダが前記重量計に対して水平方向へ相対的に移動することを防止する位置ずれ防止機構が設けられている、請求項１に記載の移動相残量計。
　前記位置ずれ防止機構は、前記重量計及び前記脱着ホルダのうちの一方に設けられた穴と、前記重量計及び前記脱着ホルダのうちの他方に設けられ、前記脱着ホルダが前記複数の個別ステージ上に載置されたときに前記穴に挿入される突起と、を備えている、請求項９に記載の移動相残量計。