JPH0264273A - 偏心カム式プランジャーポンプの制御方法及び偏心カム式プランジャーポンプを用いる送液装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カムとして偏心カムを用いステッピングモー
タを駆動源とする偏心カム式プランジャーポンプの制御
方法及び該方法を具現化した送液装置に係り、殊に液体
クロマトグラフィー装置の溶離液等をリニアグラジェン
ト方式及びステップグラジェント方式で送液するものに
関する。

［従来の技術］ 液体クロマトグラフィーにおいては、移動相たる分離・
分析用の溶離液の送液スピード（カラムの容積一定故送
液量と同義）が設計通りでないと、出カバターンが崩れ
て正確な分析ができない。例えば、糖尿病の長期コント
ロールの指標として重要なＨｂＡｌ　ｃの分画は、溶離
液の流量が不安定であったり脈動があると、ピークがず
れたり分離が不十分になって他のＨｂＡ、やＨｂＡｏの
分画と重なったり吸収されて測定が不可能になる。しか
も、溶離液は濃度の異なる数種の液を順次送液するので
、送液系は複雑にならざるを得ない。

然るに、現在、溶離液は送液圧力の大きいプランジャー
ポンプを用いて送液しているが、プランジャー径のバラ
ツキ、カム形状のバラツキ等の器差やプランジャーの摩
耗その他の経時変化、カラムのロフト器差、カラムのへ
たり等により、最適の流量が設計通り得られないことが
多い。

ところで、この送液方式にはリニアグラジェント方式と
ステップグラジェント方式がある。前者は、濃度の異な
る２種類の溶離液を夫々別個のポンプで送り出し、濃度
調整は両ポンプのモータの回転数を変えることにより行
なう。この方式では、溶離液を切り替えないので同期性
が不要であるし、流量調整も比較的簡単である。しかし
、２台のポンプを必要とししかも吐出量の変動を少なく
するために等速カムを用いているため装置が高コストと
なる欠点があり、通常大型の装置に組み込まれている。

一方後者は、２乃至数種の濃度の異なる液を切り替えな
がら１台のポンプで送液するため、装置が安価で小型化
できる反面、現在の装置では種々な問題がある。

即ち、現在この種装置には、ステッピングモータと等速
カムを用いるものや、偏心カムとリアクションモータ及
びストローク可変バーニアダイアルの組合せを用いるも
のがある。

しかし、ステッピングモータと等速カムの組合せのもの
は、吐出量の脈動が少な（電源依存性も無いが、流量調
整が出来ないためリテンションタイムのバラツキが大き
いし、等速カムは特注品となり高価である。またバーニ
アダイアル式のものは、流量が安定で吸引・吐出サイク
ルを変えずに流量の微調整が可能である（溶離液切り替
えとの同期性や流量調整によりリテンションタイムを調
整）反面、吐出量の脈動が大きく且つ電源依存性がある
。脈動は、吐出量が少なくなるほど大きくなる。脈動が
大きいことは、大きなダンパーによる平滑化が必要にな
り、装置が大型化するし初期送液シーケンスにより立ち
上げが遅れる欠点がある。また、濃度の高い液が低い液
と混ざる虞もある。電源依存性のために、周波数毎の装
置を作ったり周波数変換器を組み込む等余分なコストが
かかる。しかも、ステップグラジェント方式では溶離液
の切り替えを行なわねばならず、同期性が必要なため調
整が難しくなる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記諸問題を解決すべくなされたもので、リニ
アグラジェント、ステップグラジェント両方式の送液に
おいて、安価な偏心カムとステッピングモータを用い、
脈動が極めて少なくて流量が安定し、しかも電源依存性
がないプランジャーポンプの制御方法及びこれを利用し
た送液装置を提供することを目的とする。更に、流量調
整が容易にできるプランジャーポンプの制御方法及びこ
れを利用した送液装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ これらの目的を達成するために、本発明はステッピング
モータを駆動源とするプランジャーポンプのカムとして
偏心カムを用い、吸引時は急速回転させ吐出時は変速回
転させ吐出量が一定になるように角速度を制御する。こ
の操作により、脈動が大幅に軽減される。

まずステップグラジェントの場合は、偏心カムを上死点
或いはこれを越えない近傍に設定した上停止点と下死点
或いはこれを越えない近傍に定めた下停止点までの間を
反復往復回動させる。尚、上停止点は上死点と一致させ
ておくことが好ましいが、異なっていてもよい。この往
復回動は、吸引時は一方向に急速回転させ吐出時は逆方
向に変速回転させ吐出量が一定になるように角速度を制
御する。この操作により脈動が大幅に軽減され、流量の
定量化が図れる。また、下停止点の位置を変えることに
より、吐出量を調整できる。但し、ｆｇ！ＩＩ液切り替
えのタイミングと同調させるために、下停止点の位置を
最下位置であるフルストクローク状態から上側に変位（
流量調整）させても、吸引と吐出の１サイクルに要する
時間を一定にする。

即ち、流量調整時は、吐出時の偏心カムの角速度がより
小さくなる。この下停止点位置は、ロータリー式マイク
ロ・デイツプスイッチ（デジスイッチ）の人力で設定す
る。下停止点の位置設定は、外部からの制御信号の入力
でも行なうことができる。

次に、ステップグラジェントの場合の流量ｍ整について
説明する。まず、偏心カムを通常の如く一定方向に定速
回転させると、第８図に示すように大きな脈動を示す。

図中吐出量の斜線はストローク調整時のものであり、脈
動はより大きくなる。

これに対し本発明では、第５図に示すように吸引時（吸
引サイクル）は従来と同様一定の角速度で且つ高速に回
転させる。吐出時（吐出サイクル）は、長い時間をかけ
て等量送り出しするように角速度を制御する。尚、本発
明において等量送り出しとは、図に示す一定勾配のよう
に厳密な意味での等量送り出しにのみに限定されるもの
ではなく、多少の遅速があっても吐出工程の始点と終点
が同一で結果として吐出量が一定になるものも含むもの
とする。

ストローク調整（吐出量調整）時においては、第５図右
側のように下停止点で吸引工程から直ちに反転させて吐
出工程に入いる（実線）。吸引サイクルの時間を、フル
ストローク時と同じく一定にすべく吸引サイクルの最後
において一旦停止させてもよい（−点鎖線）、或いは、
吸引時間がフルストクロークの場合と同じになるように
回転を落とし、停止した位置から吐出工程に入ってもよ
い（二点鎖線）、この夫々に応じて、吐出サイクル時の
勾配や吐出時間が変わる。尚、フルストローク時には下
停止点で直ちに或いは瞬時の調整用停止後反転させる。

上死点では、何れの場合も直ちに或いは瞬時の調整用停
止後反転させる。

これらステッピングモータの可逆制御、等速吐出制御及
び高速吸引制御を１チツプマイコンにて行わせる。

即ち、第５図のように吐出量一定になるようにプランジ
ャーポンプの動きを制御するには、第４図に示すステッ
プ当たりの起動クロックの分周数で、刻々起動クロック
の周波数を分周したパルスレートによステップパルスを
出力し、これによりステッピングモータをドライブすれ
ばよい。

このステップ当たりの分周数は、吐出時には上死点及び
下死点近傍を除き、正弦関数で与え、られる。上死点と
下死点の近傍では、自起動周波数により定まる分周数又
はそれに近い分周数とする。

一方吸引時は、可能な限り急速に回転させるために、自
起動周波数若しくはチエツク弁の応答で定まる分周数又
はそれに近い分周数とする。

尚、ｌチップマイコンでこれを実現するには、吐出サイ
クルの全ステップに対する分周数をテーブル化して用い
るのが一般的である。この場合、タイマー・インクラブ
ドのカウンターに初期値をセットし、割り込みの掛かる
毎にテーブルのポインタを更新し、順次分周数を取り出
してカウンターにセットする。勿論、テーブル化の代わ
りに演算により行わせてもよい。

また、起動クロックは１チツプマイコンに内蔵させてお
いてもよいし、装置全体を管理する本体マイコンから出
力させてもよい。尚、ステッピングモータの種類は問わ
ないが、ステップ数が多い程スムースな回転をするので
、１，２励磁程度以上のものが好ましい。ステップ数が
多くなれば、吐出サイクルはきめ細かな回転ができて脈
動がより減少する。同時に、流量調整も細かく行える。

何れにしても、溶離液の切り替えは吐出サイクル時に行
わせるので、吸引サイクルと吐出サイクルの時間の和が
一定であることが必要である。

次に、リニアグラジェントの場合は溶離液の切り換えが
不要なため、吸引・吐出サイクルを一定にする必要がな
い。要は、一定時間に一定量を送り出せばよい。従って
、前記した吸引・吐出動作即ち吸引時は急速回転吐出時
は吐出量一定となるように角速度を制御する変速回転を
行わせるものであれば、一方向への回転であろうと、上
死点と下死点（または下停止点）間の往復回動であろう
とかまわない。一方向への連続回転の方が、反転による
停止時間が不要でよりスムーズな送液ができる。

但し、リニアグラジェントの場合は２組のプランジャー
ポンプの吐出量を変化させることにより濃度調整と流量
調整を行なう。吐出量は、第１１図に示すように偏心カ
ムの回転を全体として速くすれば多くなり、遅（すれば
少なくなる。この回転制御は、起動クロックの周波数を
増減させ各ステップパルスの間隔を一律に大きくしたり
小さくすることにより行なう。起動クロック周波数の増
減は、本体マイコンからＤ／Ａコンバータ、Ｖ／Ｆコン
バータを介して起動クロックの周波数を変化させて行な
う。

尚、一方向への連続回転成いは上死点・下停止点間の往
復回動でも、回転数一定ならばステップグラジェントに
利用できる。この場合も、従来のステップグラジェント
方式に比べて吐出量が安定して脈動が少なくしかも安価
に得られる利点がある。但し流量調整はできず、例えば
第５図の何れかのプランジャーの動きに固定された状態
となる。

［実施例］ 次に、図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。

まず、第１図〜第８図により、ステップグラジェントの
場合を説明する。第２図は、本発明装置の一例を示すブ
ロック図で、偏心カム式プランジャーポンプ１の駆動源
たるステンピングモータ２を、１チツプマイコン３から
の指令で回転駆動させる。偏心カム式プランジャーポン
プ１は、ステッピングモータ２と該モータ２からカップ
リング４を介して偏心回動される偏心カム５、該偏心カ
ム５により押動されるプランジャー６、偏心カム５と同
期回転する円板７、該円板７に近接して配置された上死
点検出用のフォトカプラー８等から構成される。このフ
ォトカプラー８は、偏心カム５が上死点位置にあるとき
に偏心カム５の透孔９を検出するもので、偏心カム５の
定位置を検出し、ステッピングモータ２の脱調などの異
常時に異常信号を出力するためのものである。尚、本実
施例では上死点をもって下停止点とする。図中、符号１
０は偏心カム軸、１１は流入側チエツク弁、１２は流出
側チエツク弁である。

一方１チップマイコン３は、本体マイコン１３からの起
動信号や起動クロック信号を受け、後で詳述するように
所定の間隔でステップパルスをモータドライバ１４に出
力してステッピングモータ２を駆動させる。また、デジ
スイッチ１５からの流量設定信号を受けて流量調整に応
じたステップパルスを出力する。

このステッピングモータ２は１，２相励磁のもので、４
００ステツプで１回転する。従って、第３図に示すよう
に偏心カム５の上死点（下停止点）５ａから下死点５ｂ
までは２００ステツプとなる（第３図〕。

そして、起動クロックに１２ＫＨｚのものを用い、吸引
・吐出サイクル（プランジャー６の１往復に要する時間
）を２秒に設定すると、ｌサイクルのパルスカウントの
合計は２４０００ＣＰとなる。尚、ステッピングモータ
２の自起動周波数の最大値（ポンプの負荷が最大の時）
を１００ＯＰＰＳ、チエツク弁の応答周波数を１／１０
００秒とすると、吸引サイクル（吸引工程）における各
ステップのパルスレートは、１００ＯＰＰＳとなる。即
ち、起動クロックの周波数を１２分周したステップパル
スでステッピングモータ２を駆動する。この吸引サイク
ルに要する時間は、１２×２００÷１２０００＝０．２
秒となる。

一方、吐出サイクル（吐出工程）における各ステップの
分周数は、第４図（特にその左側）に示すように、上死
点５ａの近傍（例えば、ステップ１〜４）及び下死点５
ｂの近傍（例えば、ステップ１９６〜２００）では、吸
引サイクルと同様自起動周波数により定まる分周数即ち
１２分周とする。それ以外のステップでは下式の如く正
弦関数で与えられ、ステップ１００〜１０４で分周数は
最大１６９となり、その前後で次第に減少する。

分周数＝１６９Ｓｉｎ　（１／２００ｒＮ）〔但し、分
周数≧１２　　Ｎ−上死点からのステップ数〕 但し、この起動クロック分周数の累計は時間のファクタ
ーであるので、吐出・吸引サイクルに要する時間を一定
にするためには、この累計も一定にする必要がある。端
数分は、ステッピングモータ２の正転・逆転時の停止時
間として与える。本例では、吐出サイクルの分周数の累
計（パルスカウントの合計）が２１６００ＣＰ　（不足
分は端数とする）となり、これに要する時間は２１６０
０÷１２０００＝１．８秒となる。吸引サイクルと合わ
せてｌサイクル２秒となる。尚、これら各ステップごと
の分周数は、テーブル化しておく。

この条件でステッピングモータ２を駆動すると、第５図
（特にその左側）に示すように、吐出量−定で且つ吐出
時間に比して吸引時間が短い吐出量パターンを得る。な
お、吐出量はポンプ容量〔プランジャー６の径とフルス
トローク時の往復距離（即ち偏心カム５の偏心度）〕に
より決まる。

次に、流量調整について説明する。偏心カム５の回転を
、最下位置たる下死点５ｂよりも上側の下停止点５Ｃ（
ステップＰ）で止めて反転せると、プランジャー６の往
復距離が短くなる。この状態で吸引・吐出サイクルの時
間をフルストローク時と同じ（一定にすると、吐出量は
その距離に比例して減少する（第５図特にその右側）。

図の実線は該下停止点５ｃで直ちに反転させた場合で、
吸引時間がフルストローク時よりも短くなり、逆に吐出
時間が長くなっている。但し、吸引・吐出サイクルは一
定である。この場合、各ステップ（ｌ〜Ｐ）における分
周数は、第４図（特にその右側）からも判るようにフル
ストローク時よりも大きい数値となる（フルストローク
時のものに一定の倍率を掛けて求められる）。

以下具体的に説明する。今、前記条件下でプランジャー
ポンプのフルストローク時の吐出量をＫ（例えば２．８
ｄ／分）、吐出量の設定値をＬ（例えば２．２１１１１
／分）、ステッピングモータ２の１回転当たりのステッ
プ数をＲ（＝４００）とすると、吐出量の設定値を得る
ステップ数Ｎは、Ｎ＝Ｒ／３６０ｘＣＯＳ　　（１−２
Ｌ／Ｋ）−１３９となる。

また上式から Ｌ−（］−ＣＯ３（Ｎｘ３６０／Ｒ））／２を得る。こ
こで、ステップ１３９を中心にして微調整流量の範囲を
設定吐出量りの±５％となるように、１ステツプずつ増
減させると、各ステ・７プを下停止点５Ｃとした場合の
流量は表−１のようになる。この１６段階の調整で、流
１ｔ＝２．２０５（トロ、２％〜−５，９％）−７分と
なる。

そして、各ステップに流量調整用デジスイッチの０〜Ｆ
を割当てる。この下停止点５Ｃのステップ数を、スイッ
チθ〜Ｆに対応してテーブル化しておく。流量調整によ
り出来た停止時間の溝を埋め且つ定流量にするために、
各分周数に時間比で定まる係数を掛ける必要がある。こ
の係数及びパルスカウント合計（フルストローク時のパ
ルスカウント合計と係数の積）を、表−１中のステップ
数に対応する欄に示す。

この係数も、スイッチ０−Ｆに対応してテーブル化して
おく。但し、この係数は８ビツトに納めるために１２８
倍で入力されているので、テーブル（８ビツト）と乗算
後、７ビツト・ライトシフトしてカウンタにセットする
。流量調整時にも、フルストローク時と同様端数が発生
する。この端数分は、反転時のイナーシャ（慣性）吸収
のための停止時間として前記同様にテーブル化しておく
。

流量調整は、前記した下停止点で直ちに反転させて吐出
工程に入いる（第４図実線の場合）以外に、フルストロ
ーク時と同一の吸引時間となるよ表＝１ うに吸引サイクルの最後において一旦停止させる方法（
第４図右側−点鎖線）や、吸引時間がフルストクローク
の場合と同じになるように回転を落とし、停止した位置
から吐出工程に入いる（第４図右側二点１！ｊ線）方法
も採りうる。これらの場合、吐出直線の勾配が前記例と
は異なり、スイッチＯ〜Ｆに対応するステップ数や流量
等も変わる。後者（２点鎖線）の場合は、吸引工程での
各ステップにおける分周数も変わってくる。

デジスイッチによる流量調整は、液クロ分析装置の出力
チャートをチエツクしたり、廃液の滴下量を調べて、手
動で行なう。

尚、流量の調整は前記デジスイッチ方式以外に、流路に
設けた流量測定器１６からの流量信号を本体マイコン１
３に入力し、その流量と設定流量との差を求めて下停止
点５Ｃのステップ数を決定して１チツプマイコン３に出
力するようにしてもよい。かくすると、流量の自動制御
化を図ることもできる。

以上をまとめると、本実施例装置は第１図に示すように
起動クロック１７からのパルスを受は所定の分周数でス
テップパルスを出力するクロック分周数記憶手段１８、
デジスイッチ１５や流量測定器１６等の吐出量設定（又
は検出）手段からの信号を受けるクロック分周数補正手
段１９、起動クロックの周波数を分周数で除して得られ
るステップパルスを出力する手段２０、該ステップパル
スを受けてプランジャーポンプ１のステッピングモータ
２を駆動するモータドライバ１４等から構成される。尚
、分周数その他をテーブル化して記憶しておく以外に、
能力の大きなｌチップマイコンを用いて、これらの分周
数や流量調整時の係数、端数等を演算させるようにして
もよい。

プランジャーポンプ１の起動・停止は、外部（本体マイ
コン１３）からの起動信号により行なわれるが、停止時
は下死点５ｂまで吸引サイクルを延長し、起動時は流量
調整設定値にかかわらず上死点５ａまで分周数テーブル
に従って駆動する。

また、吐出時−Ｈｉｇｈ、吸引時−１，ｏｗとする制御
信号を出力し、溶離液切り替え（後述）のタイミングを
制御側（本体マイコン１３）に知らせるとか、分周数テ
ーブルのポインタと上死点５ａにあるフォトカプラー信
号との相関により、ステッピングモータ２の脱調などの
異常を検出し、異常信号を出力するなどの機能を備えて
おくことも好ましい。

次に、このプランジャーポンプ１を組み込んだ液クロ分
析装置２１で血液試料中のグリコヘモグロビンを分析す
る場合について説明する。第６図は液クロ分析装置２１
のブロック図で、溶離液はプランジ中−ポンプ１の吸引
・吐出作用によりＡ液、Ｂ液及びＣ液の３種類の液が、
第７図に示す順序で切れ目なく送液される。常時はＡ液
が送液される。符号２２は脱泡装置、２３は切り換えバ
ルブ、２４はマニホルド°、２５は圧力検出器、２６は
ダンパである。

一方、試料容器２７内の血液試料２８はサンプリング機
構２９によってサンプリングされ、試料導入バルブ３０
からＡ液に押されてカラム３１に導入される。ここで、
グリコヘモグロビンがＨｂＡＨａ、ＨｂＡｌｂ　、Ｈｂ
Ａ＋ｃ　、ＨｂＡｏ等に分離され、順次光学測定器３２
で測定され測定結果を本体マイコン１３（又はその補助
記憶装置）に記憶する。次いで溶離液とともにドレイン
容器３３に廃棄する。本体マイコン１３は、さらにプラ
ンジャーポンプ１やサンプリング機構２９の作動、切り
換えバルブ２３や試料導入バルブ３０の切り換え、その
他プログラムや入力した指令に基づき装置全体の作動を
制御し、測定値の記憶・演算、結果の出力等を行なう。

符号３４は本体マイコン１３に連結される出力装置、３
５は入力装置である。

ところで、ＨｂＡ、は他の成分に比べて割合が極めて大
きい。従って、ＨｂＡ、成分を早く測定するために、測
定の途中から溶離液をＡ液から作用のきついＢ液に切り
換える。次いで、測定終了後カラム３１内部のｐ＋＋調
整等のためにＣ液を送液する。この１サイクル（Ａ液〜
Ｃ液）は、現在数〜十数骨で行われている。

溶離液の切り換えは、プランジャーポンプ１の吐出時に
行なわねばならない。そのため、プランジャーポンプの
吸引・吐出サイクルを一定にすることが必要となる。本
発明プランジャーポンプは吸引・吐出サイクルが一定故
ｆ４ｆｌｌａ液の切り換えが安全且つ確実に行える。ま
た溶離液の送液に脈動が掻めて少なく、流量調整も容易
に行える。

次に、本発明プランジャーポンプをリニアグラジェント
方式の液クロ分析装置３６に組み込んで使用する場合に
ついて第９図〜第１２図に基づいて説明する。

リニアグラジェント送液の場合は、例えば第１２図に示
すように２組のプランジャーポンプＩＡ、ＩＢを使用す
る。ポンプＩＡは溶離液Ｍ、ポンプＩＢは溶離液Ｎを夫
々送液する。両液は高圧マニホルド３７で混合され、試
料導入バルブ３０を経てカラム３１に送液される。溶離
液ＭとＮは、その混合割合を変えることにより前記ステ
ップグラジェントの場合の溶離液Ａ、Ｂ、Ｃに相当する
濃度の混合液にすることができる。但し、混合液の流量
は常に一定とする。従って、１つのポンプはかなり広範
囲にわたって吐出量を変化させる必要がある。もっとも
、ステップグラジェントの場合と異なり、吸引・吐出サ
イクルの時間を必ずしも一定にする必要はない。

吐出量を調整する一つの方法は、前記実施例と同様偏心
カム５を上死点５ａと下停止点５０間で往復回動させる
ことである。例えば、一方のポンプをフルストローク（
２００ステツプ）駆動、他方のポンプをその途中（例え
ば１００ステツプ）まで駆動させると、吐出量の比は２
：１となる。

この方法の場合、吸引・吐出サイクルは一定になる。混
合液を必要な濃度にするための両ポンプＩＡ、ＩＢの駆
動ステップ数は、Ｍ液とＮ液の和を常に一定するこきを
考慮して決定され、その値を１チツプマイコン３ないし
本体マイコン１３に記↑ａさせておく。各ポンプＩＡ、
ＩＢの吐出量が設定通りか否かを、流量測定器１６Ａ、
１６Ｂ（第１２図）でチエツクするようにしてもよい。

吐出量を調整する方法としては、他に各プランジャーポ
ンプのステッピングモータ２の回転数を変化させる方法
が考えられる（第１２図はこの場合を示す）。例えば、
第１０図に示すように偏心カム５を４００等分し、０〜
２００ステツプまでを吸引工程、２００〜４００ステツ
プを吐出工程とし、一方向に連続回転させる。そして、
第９図に示すように起動クロック１７の周波数を周波数
増減手段としてのＶ／Ｆコンバータ３８の出力電圧を変
化させることにより増減させ、ステップパルスの出力間
隔を狭めたり拡げたりしてステッピングモータの回転を
制御する。この方法は、従来のリニアグラジェント方式
において等速カムの代わりに偏心カムを用いたものと言
うことができる。

尚、図中符号３９はＤ／Ａコンバータである。

かくすると、第１１図に示すように、単位時間当たりの
各プランジャーポンプの吐出量を制御できる。実線曲線
は、起動クロックの周波数が多い場合、点線曲線は少な
い場合を示す。尚、起動クロックの周波数を少なくする
と、吐出工程とともに吸引工程も時間が長くなり、脈動
が目立つようになる。そこで、吸引工程では起動クロッ
クの周波数にかかわらず一定の速いスピード（例えば自
起動用波数）で回転させるように、吸引工程での分周数
を変化させるようにしてもよい。

偏心カム５は、前記一方向への連続回転に代えて、第３
図のように上死点５ａから下死点５ｂ（或いは下停止点
５　Ｃ）までを往復回動させてもよい。更に、本体マイ
コン１３には混合比設定や吐出量調整のための信号を外
部から入力できるようにしておくとよい。尚、第９図、
第１２図中の他の番号は、前記例の第１図、第６図と同
じである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明はステッピングモータを駆
動源とするプランジャーポンプのカムとして偏心カムを
用い、該偏心カムを吸引時は急速回転させ、吐出時は流
量が等連送り出しとなるように角速度制御しつつ変速回
転させるものである。

従って、本発明はリニアグラジェント方式、ステップグ
ラジェント方式の何れにも応用でき、脈動が極めて少な
く、流量が安定し、安価小型でしかも電源依存性がない
プランジャーポンプの制御方法及びこれを利用した送液
装置を提供することができる。

また本発明は、リニアグラジェントの場合は起動クロッ
クの周波数を変化させることにより、ステップグラジェ
ントの場合は上死点（下停止点）から下死点（下停止点
）までの間を所定時間で可逆回動させることにより、容
易に吐出量の調整をすることができる。

そして、液クロ分析装置に本発明装置を組み込むと、ピ
ークのずれや分画の重なりがなく正確な分析ができる等
大きな効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明装置のクレーム対応図、第２図は本発
明装置の一例を示すブロック図、第３図は偏心カムの平
面図、第４図は本発明におけるステッピングモータのス
テップと起動クロック分周数との関係を示すグラフ、第
５図は同じくプランジャーの動きと吐出量の関係を示す
グラフ、第６図は本発明装置を組み込んだ液クロ分析装
置のブロック図、第７図は？’ｇ１ｍ液の送液状態を示
すグラフ、第８図は従来の偏心カム式送液ポンプにおけ
るプランジャーの動きと吐出量の関係を示すグラフ、第
９図は本発明装置の他の例のクレーム対応図、第１０図
は他の例を示す偏心カムの平面図、第１１図は他の例の
プランジャーの動きと吐出量の関係を示すグラフ、第１
２図は本発明装置を組み込んだ液クロ分析装置の他の例
を示すブロック図である。 １４・・・・・・モータドライバ １５・・・・・・デジスイッチ １６・・・・・・流量測定器 １７・・・・・・起動クロック １８・・・・・・クロック分周数記憶手段１９・・・・
・・クロック分周数補正手段２１・３６・・・・・・液
クロ分析装置３８・・・・・・Ｖ／Ｆコンバータ ■・ＩＡ−１ト・・・・・プランジャーポンプ２・・・
・・・ステッピングモータ ３・・・・・・１チツプマイコン ５・・・・・・偏心カム ５ａ・・・上死点 ５ｂ・・・下死点 ５ｃ・・・下停止点 ６・・・・・・プランジャー １３・・・・・・本体マイコン ５ｂ 第４図 一−時間 第５回 −一時間 第７回 第８回 第Ｕ厘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステッピングモータを駆動源とするプランジャーポ
   ンプのカムとして偏心カムを用い、該偏心カムを吸引時
   は急速回転させ、吐出時は流量が等速送り出しとなるよ
   うに角速度制御しつつ変速回転させることを特徴とする
   偏心カム式プランジャーポンプの制御方法。２、吐出量
   の調整は、起動クロックの周波数を増減させることによ
   りステップパルスの間隔を変化させて行なうものである
   請求項１記載の偏心カム式プランジャーポンプの制御方
   法。 ３、ステッピングモータを駆動源とするプランジャーポ
   ンプのカムとして偏心カムを用い、該偏心カムの上死点
   或いはこれを越えない近傍に設定した上停止点から下死
   点或いはこれを越えない近傍に定めた下停止点までの間
   を、吸引時は一方向に急速回転させ、吐出時は流量が等
   速送り出しとなるように角速度制御しつつ逆方向に変速
   回転させるとともに、吐出量を調整すべく上記下停止点
   の位置を、最下位置であるフルストローク状態から上側
   に変位させても１サイクルに要する時間を一定にずべく
   ステッピングモータを制御することを特徴とする偏心カ
   ム式プランジャーポンプの制御方法。 ４、下停止点の位置を変位させた場合も吐出工程に要す
   る時間を一定とし、吸引時の回転状態をフルストローク
   時と同一駆動とし、下停止点で残余の時間を停止させて
   おくものである請求項３記載の偏心カム式プランジャー
   ポンプの制御方法。 ５、下停止点の位置を変位させた場合に、吸引時の回転
   状態をフルストクローク時と同一駆動とし、下停止点位
   置で速やかに反転させ、その位置から吐出速度が一定に
   なるように変速回転させるものである請求項３記載の偏
   心カム式プランジャーポンプの制御方法。 ６、ステッピングモータを駆動源とし偏心カムを組み込
   んだプランジャーポンプと、吸引時には高速回転、吐出
   時には吐出量一定となるように角速度制御回転するよう
   吸引・吐出の各ステップ毎の起動クロック分周数を記憶
   或いは算出する手段と、該分周数で起動クロックの周波
   数を分周したパルスレートによりステップパルスを出力
   する手段と該出力を受けてステッピングモータの励磁切
   り換えを行なう手段と、起動クロックの周波数を増減さ
   せる手段を含んで構成されたことを特徴とする偏心カム
   式プランジャーポンプを用いる送液装置。 ７、ステッピングモータを駆動源とし偏心カムを組み込
   んだプランジャーポンプと、吸引時には一方向に高速回
   転させ吐出時には逆方向に吐出量一定となるように角速
   度制御回転し且つ１サイクルの時間が一定になるように
   吸引・吐出の各ステップ毎の起動クロック分周数を記憶
   或いは算出する手段と、該分周数で起動クロックの周波
   数を分周したパルスレートによりステップパルスを出力
   する手段と、該出力を受けてステッピングモータの励磁
   切り換えを行なう手段と、要求される流量に応じて上停
   止点から下停止点までのステップ数を定める吐出量設定
   手段と、該ステップ数に応じて起動クロック分周数を補
   正する手段を含んで構成されたことを特徴とする偏心カ
   ム式プランジャーポンプを用いる送液装置。