(57)【要約】      （修正有）【課題】液体クロマトグラフの構成を変更することなく、送液特性をオペレータの所望の特性に変える流体制御方法を提供する。【解決手段】検出器に溶離液を送るポンプ１０２を有する液体クロマトグラフ部１０１と、所定のタイムテーブルに基づいてポンプ１０２による送液を制御する制御部とを備える。制御部には、所定の指令値を入力したときに液体クロマトグラフ部から得られる第１の送液特性と、オペレータ所望の第２の送液特性とが記憶されている。制御部では、液体クロマトグラフ部でポンプを制御したときの送液態様が、所望する送液態様に近づくように、第１の送液特性と第２の送液特性に基づいてタイムテーブルが変換される。この変換したタイムテーブルに従い、送液を実行させる。【選択図】図３
2015141141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出部に溶離液を送る送液部を有する液体クロマトグラフ部と、
所定のタイムテーブルに基づいて前記送液部による送液を制御する制御部と、を備えた液体クロマトグラフ装置において、
前記制御部は、
所定の指令値を前記送液部に入力したときの送液態様を検出することで前記液体クロマトグラフ装置から取得される第１の送液特性と、
所望の第２の送液特性と、を記憶する記憶部を備えていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記制御部は、
当該第１の送液特性を示す液体クロマトグラフ部において、前記タイムテーブルに基づいて前記送液部を制御したときの送液態様が、前記第２の送液特性を示す液体クロマトグラフ部において、前記タイムテーブルに基づいて前記送液部を制御する場合をシミュレーションしたときの送液態様に近づくように、前記第１の送液特性と、前記第２の送液特性と、に基づいて前記タイムテーブルを変換することを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記制御部は、前記変換後のタイムテーブルを利用して前記送液部を制御することを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値を前記送液部に入力したときに流れる溶離液を前記液体クロマトグラフ装置の外部に排出するための開閉自在の出口部をさらに備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記出口部は、前記液体クロマトグラフ部における試料注入部のアウトレットであり、
当該アウトレットに接続され、前記送液部からの送液態様を検出する検出器をさらに備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記出口部は、前記液体クロマトグラフ部における試料注入部のアウトレットであり、
当該アウトレットに接続された抵抗配管又はカラムと、
当該抵抗配管又はカラムに接続され、前記送液部からの送液態様を検出する検出器と、をさらに備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値は、前記送液部によって汲み上げられる複数種類の溶離液の割合を時間経過とともに階段関数状に変化させるものであり、
前記第１の送液特性は、当該指令値を前記送液部に入力したときに得られるグラジエントカーブを測定することで算出されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値は、前記送液部によって汲み上げられる複数種類の溶離液の割合を時間（t）の経過とともに下記関数F1(t)に基づいて変化させるものであり（ただし、C11は定数とし、F1(t)は連続関数とし、tF1a、tF1b、tF1cは定数とする。G11(t)は単調増加関数かつG12(t)は単調減少関数、または、G11(t)は単調減少関数かつG12(t)は単調増加関数とする）、
前記第１の送液特性は、当該指令値を前記送液部に入力したときに得られるグラジエントカーブを測定することで算出されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
2015141141.tif 000011
【請求項９】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値は、前記送液部によって汲み上げられる複数種類の溶離液の割合を時間経過とともに階段関数状に変化させるものであり、
前記第１の送液特性は、当該指令値を前記送液部に入力したときに得られるグラジエントカーブを測定し、当該グラジエントカーブを微分または差分することで算出されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値は、前記送液部によって汲み上げられる複数種類の溶離液の割合を時間（t
）の経過とともに下記関数F2(t)に基づいて変化させるものであり（ただし、C21、C22は定数とし、F2(t)は連続関数とし、tF2a，tF2bは定数とする。C21がC22より小さければG21(t)は単調増加関数とし、C21がC22より大きければG21(t)は単調減少関数とする）、
前記第１の送液特性は、当該指令値を前記送液部に入力したときに得られるグラジエントカーブを測定し、当該グラジエントカーブを微分または差分することで算出されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
2015141141.tif 000012
【請求項１１】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値は、前記送液部によって汲み上げられる複数種類の溶離液の割合を時間（t）の経過とともに下記関数F3(t)に基づいて変化させるものであり（ただし、C31、C32、C33は定数とし、F3(t)は連続関数とし、tF3a，tF3bは定数とする）、
前記第１の送液特性は、当該指令値を前記送液部に入力したときに得られるグラジエントカーブを測定し、当該グラジエントカーブを微分または差分を２回計算することで算出されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
2015141141.tif 000013
【請求項１２】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記指令値は、前記送液部によって汲み上げられる複数種類の溶離液の割合を時間（t）の経過とともに下記関数F4(t)に基づいて変化させるものであり（ただし、C41、C42、C43は定数とし、F4(t)は連続関数とし、tF4a，tF4bは定数とし、G41(t)は単調増加関数とする）、
前記第１の送液特性は、当該指令値を前記送液部に入力したときに得られるグラジエントカーブを測定し、当該グラジエントカーブを微分または差分を２回計算することで算出されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
2015141141.tif 000014
【請求項１３】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記第１の送液特性は、その面積値に基づいて規格化されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記第１の送液特性は、移動平均法、Savitzky-Golay法、Kawata-Minami法、または周波数領域法等により平滑化されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項１５】
請求項２に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記第１の送液特性と前記第２の送液特性の差異は、Savitzky-Golay法、Kawata-Minami法、または周波数領域法等により平滑化されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項１６】
請求項２に記載の液体クロマトグラフ装置において、
前記変換後のタイムテーブルは、Savitzky-Golay法、Kawata-Minami法、または周波数
領域法等により平滑化されていることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
【請求項１７】
液体クロマトグラフ装置の送液部に所定の指令値を入力したときの送液態様を検出することで当該液体クロマトグラフ装置に係る第１の送液特性を取得する手順と、
入力部に入力された所望の第２の送液特性を取得する手順と、
前記第１の送液特性を示す液体クロマトグラフ装置で所定のタイムテーブルに基づいて前記送液部を制御したときの送液態様が、前記第２の送液特性を示す液体クロマトグラフ装置で前記タイムテーブルに基づいて送液部を制御する場合をシミュレーションしたときの送液態様に近づくように、前記第１の送液特性と、前記第２の送液特性に基づいて前記タイムテーブルを変換する手順と、を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置の装置送液特性変換方法。
【請求項１８】
検出部に溶離液を送る送液部を有する液体クロマトグラフ部と、
所定のタイムテーブルに基づいて前記送液部による送液を制御する制御部とを備える液体クロマトグラフ装置の装置送液特性変換プログラムにおいて、
所定の指令値を前記送液部に入力したときの送液態様を検出することで前記液体クロマトグラフ部から取得される第１の送液特性と、所望の第２の送液特性と、を記憶する処理と、
前記第１の送液特性を示す液体クロマトグラフ部で前記タイムテーブルに基づいて前記送液部を制御したときの送液態様が、前記第２の送液特性を示す液体クロマトグラフ部で送液部を制御する場合をシミュレーションしたときの送液態様に近づくように、前記第１の送液特性と、前記第２の送液特性と、に基づいて前記タイムテーブルを変換する処理とを前記制御部に実行させることを特徴とする液体クロマトグラフ装置の装置送液特性変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフ装置に関し、特に、装置構成に複雑な変更を加えることなく送液特性を変換するための流体制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフ装置を用いた分析技術は、高精度であることが求められている。液体クロマトグラフ装置でクロマトグラムを測定する際に当該装置に設定する内容として、測定メソッドがある。測定メソッドとは、例えば、溶離液（溶媒）の流量、試料注入量、圧力上限、カラムオーブンの温度設定等によって定義することができる。
【０００３】
特許文献１には、ある装置(汎用液体クロマトグラフ)の測定メソッドを、当該装置よりも線速度(ある成分がカラムを通過する速度)の速い他の装置(超高速液体クロマトグラフ)の測定メソッドに変換するため技術が開示されている。さらに、当該文献には、この測定メソッドの変換に際して、カラムのデータ等を用いてその補正値を求めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体クロマトグラフ装置の構成における各種構成部品、仕様の違い（例えば、配管径、ポンプのデッドボリューム、ミキサの液体混合性能、サンプラのデッドボリューム、カラム外試料拡散容量、及び検出器等の違い）は、液体の流路全体としてのデッドボリュームや、液体のミキシングの挙動に影響することから、クロマトグラムの保持時間や分離度に変化を与えることがある。
【０００６】
上記のような事情の下では、特に、溶離液の混合比を時間的に変化させるグラジエント方式により送液する場合等において、従来、液体クロマトグラムのデッドボリュームや液体のミキシングの特性がクロマトグラフの保持時間や分離度に与える影響を評価するためには、配管、ポンプのデッドボリューム、ミキサの液体混合性能、サンプラのデッドボリューム、カラム外試料拡散容量、及び検出器等の液体クロマトグラフ装置の構成部品を変更することでグラジエントの挙動を変える必要があった。このため、例えば所望の送液特性を持つ液体クロマトグラフ装置のクロマトグラムを得ようとする場合、上記のような構成部品や仕様を変更し、所望のグラジエントの挙動と同様の結果を示すまで調整を繰り返す必要があった。このようなハード構成の変更における調整では、送液特性の変化をオペレータが予測する必要があるため、相当の困難が伴う。また、所望の送液特性の完全な再現には限界がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、液体クロマトグラフ装置の構成部品や仕様を変更することなく、オペレータが所望する形状の送液特性を再現する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための一態様として、本発明では、検出部に溶離液を送る送液部を有する液体クロマトグラフ部と、所定のタイムテーブルに基づいて前記送液部による送液を制御する制御部とを備え、前記制御部は、送液に関するデータを入力する入力部と、所定の指令値を前記送液部に入力したときに前記液体クロマトグラフ部により示される第１の送液特性と、前記入力部に所望のデータを入力することにより示される第２の送液特性とを記憶する記憶部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記一態様によれば、液体クロマトグラフ装置の構成部品、仕様を変更することなく、オペレータが所望する送液特性を実現することができる。ここで、所望する送液特性は、実際の装置や予め取得した実験データを必要とせず、任意に設定できる。さらに、ハード構成に特別な変更を加える必要がないので、開発費用の削減、及び開発期間の短縮に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置のシステム構成を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ部１０１のシステム構成を示す図。
【図３】本発明の実施の形態に係るデータ処理装置１０６と送液特性変換処理装置１０７のシステム構成の一部を示す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置のポンプ制御のタイムテーブルの一例を示す図。
【図５】図４のタイムテーブルをグラフとして示す図。
【図６】本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置による送液特性変換の処理を示すフローチヤート。
【図７】本発明の実施の形態に係る出力装置１０９の表示画面を示す図。
【図８−Ａ】理想送液特性表示部７０１の表示の第１の例を示す図。
【図８−Ｂ】理想送液特性表示部７０１の表示の第２の例を示す図。
【図８−Ｃ】理想送液特性表示部７０１の表示の第３の例を示す図。
【図９】オペレータが所望する送液特性をグラフとして示す図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る操作手順とそれに伴う制御部１１０の処理を示すフローチャート。
【図１１】液体クロマトグラフ装置の送液特性を取得する際にポンプに出力する指令値の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。  
図１に本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置のシステム構成を示す。この図に示す液体クロマトグラフ装置は、混合試料の分離・分析が行われる液体クロマトグラフ部１０１と、液体クロマトグラフ部１０１に係る各装置を所定の測定メソッドに基づいて制御するための制御装置である制御部１１０を備えている。
【００１２】
液体クロマトグラフ部１０１は、制御部１１０からの指令に基づいて溶離液を送るポンプ（送液部）１０２と、ポンプ１０２からの溶離液に対して、制御部１１０からの指令に基づいて試料を注入するオートサンプラ（試料注入部）１０３と、制御部１１０からの指令に基づいてカラム２０７（図２参照）の温度を保持するカラムオーブン（分離部）１０４と、カラム２０７から溶出した成分を検出して電気信号に変換して制御部１１０に出力する検出器（検出部）１０５を備えている。
【００１３】
制御部１１０は、液体クロマトグラフ部１０１に係る各装置との指令及びデータのやり取りを実行するデータ処理装置１０６と、測定メソッドを含む各種データや、オペレータからの指示等が入力される入力装置（例えば、ポインティングデバイス、キーボード、タブレット等）１０８と、入力装置１０８を介して入力された測定メソッドを変換する処理（システム変換処理）を実行する送液特性変換処理装置１０７と、検出器１０５による検出結果や、液体クロマトグラフ部１０１及び制御部１１０の各種操作に係るグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）等が表示される出力装置１０９を備えている。検出器１０５によって検出された各成分の測定値はデータ処理装置１０６に取り込まれ、試料の分析結果が出力装置１０９に送信・表示される。
【００１４】
測定メソッドには、ポンプ１０２への制御指令値（送液態様の目標値）の時系列であって、ポンプ１０２による溶離液の送液態様の時間変化を予め定めたデータ列（以下、「タイムテーブル」や「送液タイムテーブル」と称することがある）が含まれる。送液態様としては、溶離液の流量及、溶離液が複数ある場合には所定の流量における各溶離液の割合等が含まれる。ポンプ１０２のタイムテーブルの具体例は後述する。本実施の形態では、ポンプ１０２のタイムテーブルを変換することで、オペレータが所望する送液特性（「理想送液特性」と称することがある）、及び理想送液特性から得られる測定結果（クロマトグラム）をシミュレートする場合を例に挙げて送液特性の変換を説明する。
【００１５】
装置の送液特性とは、所定の指令値（指令値の具体例については後述）をポンプ１０２に入力したときに得られる各液体クロマトグラフ装置の実際の送液態様のことである（以下、「装置送液特性」と称することがある）。例えば、複数の液体クロマトグラフ装置に同じ指令値を入力した場合には、当該複数の装置における各種仕様の違い（例えば、配管径、ポンプのデッドボリューム、ミキサの液体混合性能、サンプラのデッドボリューム、カラム外試料拡散容量、及び検出器等の違い）に起因して、実際の送液態様に違いが生じる。すなわち、送液特性は、各液体クロマトグラフ装置に固有の値となる。
【００１６】
実際の送液態様（装置送液特性）を測定する方法としては、所定の指令値に基づいてポンプ１０２が送り出した溶離液の吸光度を測定するものがある。溶離液の吸光度の測定手段としては、液体クロマトグラフ部１０１に備え付けられた検出器１０５の利用が可能である。
【００１７】
なお、装置送液特性を取得する際に各液体クロマトグラフ装置のポンプに入力する指令値は、原則同じものが好ましいが、検出器１０５の分解能の範囲で同一であれば良く、最終的に検出器１０５による検出結果が同じものになれば、指令値同士の完全な一致までは問わない。すなわち、指令値は検出器１０５等の分解能の範囲内で同一であれば良く、本稿では当該範囲内の指令値であれば各指令値が同一であるとみなす。
【００１８】
図２に本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ部１０１のシステム構成を示す。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付し、説明は省略することがある（後の図も同様）。この図に示した液体クロマトグラフ部１０１は、ポンプ１０２（溶離液２０１Ａを送液するポンプ１０２Ａと、溶離液２０１Ｂを送液するポンプ１０２Ｂ）と、ミキサ２０３と、オートサンプラ１０３と、カラムオーブン１０４と、検出器１０５を備えている。
【００１９】
ポンプ１０２Ａ及びポンプ１０２Ｂは、データ処理装置１０６に記憶されたタイムテーブルの内容に基づいて、溶離液２０１Ａ及び溶離液２０１Ｂをそれぞれ汲み上げる。ポンプ１０２Ａ及びポンプ１０２Ｂから送られる溶離液は、ミキサ２０３によって混合された後に、オートサンプラ１０３を介してカラムオーブン１０４に送液される。一方、試料はオートサンプラ１０３から注入され、分析カラム２０７に送液される。検出器１０５はカラム２０７を通過した試料成分を検出し、検出結果は制御部１１０のデータ処理装置１０６の記憶装置に記憶される。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態に係るデータ処理装置１０６と送液特性変換処理装置１０７のシステム構成図の一部である。なお、ここでは特に図示していないが、データ処理装置１０６と送液特性変換処理装置１０７は、それぞれ、各種プログラムを実行するための演算手段としての演算処理装置（例えば、ＣＰＵ）と、当該プログラムをはじめ各種データを記憶するための記憶手段としての記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュメモリ等の半導体メモリや、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置）と、各装置１０１，１０６，１０７，１０８，１０９へのデータ及び指示等の入出力制御を行うための入出力演算処理装置を備えている。
【００２１】
図３において、データ処理装置１０６は、タイムテーブル入力部６１と、タイムテーブル記憶部６２と、ポンプ制御部６３を備えている。
【００２２】
タイムテーブル入力部６１は、ポンプ１０２（ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂ）の制御に係るタイムテーブルが外部から入力される部分である。タイムテーブルの入力方法としては、例えば、入力装置１０８による入力のほかに、タイムテーブルが記憶された記憶メディアを介した入力、タイムテーブルが記憶された他のコンピュータとネットワークを介した通信によるもの等がある。
【００２３】
タイムテーブル記憶部６２は、タイムテーブル入力部６１を介して入力されたタイムテーブルと、後述する送液特性変換処理装置１０７における変換タイムテーブル算出部７４で算出（変換）されたタイムテーブルとが記憶される部分である。ここでタイムテーブル入力部６１を介して入力されるタイムテーブルについて図を用いて説明する。
【００２４】
図４は図２に示した液体クロマトグラフ装置のポンプ制御に係るタイムテーブル（送液タイムテーブル）の一例を示す図であり、図５は図４のタイムテーブルをグラフで示した図である。図４のタイムテーブルにおける「％Ａ」は移動層中における溶離液２０１Ａ（ポンプ１０２Ａ）の組成割合を示し、「％Ｂ」は溶離液２０１Ｂ（ポンプ１０２Ｂ）の組成割合を示す。溶離液Ａ，Ｂの合計流量は常に１［ｍｌ／ｍｉｎ］に保持されている。また、図５のグラフにおける「Ｂ％」は移動層中における溶離液２０１Ｂの組成割合を示している。図５中のグラフから分かるように、ここでは溶離液の割合を折れ線状に切り替えている。
【００２５】
図３に戻り、ポンプ制御部６３は、タイムテーブル記憶部６２に記憶されたタイムテーブルに基づいて液体クロマトグラフ部１０１のポンプ１０２（ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂ）の制御を行う部分である。ポンプ制御部６３が利用するタイムテーブルとして、変換タイムテーブル計算部７４が変換したものが選択された場合には、ポンプ制御部６３は当該タイムテーブルに基づいてポンプ１０２の制御を行う。
【００２６】
図３において、送液特性変換処理装置１０７は、装置送液特性入力部７１と、装置送液特性記憶部７２と、理想送液特性入力部７３と、理想送液特性記憶部７４と、差異計算部７５と、変換タイムテーブル計算部７６を備えている。
【００２７】
装置送液特性入力部７１は、液体クロマトグラフ部１０１を含めた液体クロマトグラフ装置の送液特性が入力される部分である。入力部７１への送液特性の入力方法としては、例えば、入力装置１０８による入力のほかに、送液特性が記憶された記憶メディアを介した入力、送液特性が記憶された他のコンピュータとネットワークを介した通信によるもの等がある。
【００２８】
装置送液特性記憶部７２は、送液特性入力部７１を介して入力された複数の液体クロマトグラフ装置（液体クロマトグラフ部１０１も含む）の送液特性が記憶される部分である。
【００２９】
理想送液特性入力部７３は、オペレータが所望する液体クロマトグラフ装置の送液特性が入力される部分である。入力部７３への理想送液特性の入力方法としては、例えば、入力装置１０８による入力のほかに、送液特性が記憶された記憶メディアを介した入力、送液特性が記憶された他のコンピュータとネットワークを介した通信によるもの等がある。
【００３０】
理想送液特性記憶部７４は、理想送液特性入力部７３を介して入力されたオペレータ所望の送液特性が記憶される部分である。
【００３１】
差異計算部７５は、液体クロマトグラフ部１０１の装置送液特性と、オペレータが所望する理想送液特性との差異（Trans(t)）を演算する部分である。演算の内容については後述する。
【００３２】
変換タイムテーブル計算部７６は、差異計算部７５で算出された送液特性の差異に基づいて、タイムテーブル記憶部６２に記憶されたタイムテーブルであって試料分析に用いるものを変換する部分である。変換タイムテーブル計算部７６には、変換対象のタイムテーブルがタイムテーブル記憶部６２から入力される。変換タイムテーブル計算部７６によタイムテーブルの具体的な変換プロセスについては後述する。変換タイムテーブル計算部７６で変換されたタイムテーブルは、データ処理装置１０６のタイムテーブル記憶部６２に出力され記憶される。
【００３３】
図６は、本発明の実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置について、液体クロマトグラフ装置の構成部品を変更することなく、送液特性を変更するための流体制御方法のフローチヤートである。この図を用いて、システム変換（ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂのタイムテーブル変換）を利用した液体制御方法について説明する。ここでは、ポンプ１０２のタイムテーブルを変換することで、オペレータが所望する理想送液特性を有する仮想的な液体クロマトグラフ装置でのクロマトグラフをシミュレートする場合について説明する。
【００３４】
図６において、送液特性変換処理装置１０７は、まず、液体クロマトグラフ装置の装置送液特性を、装置送液特性入力部７１を介して取得し、装置送液特性記憶部７２に記憶する（Ｓ１０１）。また、オペレータの所望する理想送液特性については理想送液特性入力部７３を介して取得し、理想送液特性記憶部７４に記憶する（Ｓ１０１）。装置送液特性入力部７１を介して取得した装置送液特性は、それぞれの配管径、ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂのデッドボリューム、ミキサ２０３の液体混合性能、サンプラ１０３のデッドボリューム、カラム外試料拡散容量、検出器１０５等に由来する。ここでは、装置送液特性をＲＡとし、オペレータの所望する理想送液特性をＲＢとする。
【００３５】
装置送液特性ＲＡは、装置におけるポンプ１０１Ａ，１０１Ｂに対して指令値（指令値の具体例については後述する）を入力したときの装置での実際の送液態様を測定することで得られる。装置送液特性ＲＡ（実際の送液特性）は、例えば、ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂ及びミキサ２０３を介して送られてくる溶離液の吸光度を装置の検出器１０５で測定することで取得できる。このように取得された装置送液特性ＲＡを、入力装置１０８等を介して装置送液特性記憶部７２に記憶する。
【００３６】
ところで、装置で図４，５に示したタイムテーブル（すなわち、溶離液２０１Ａと溶離液２０１Ｂの混合比の時間変化）に基づいてポンプ１０２Ａ，１０２Ｂを制御したときの測定結果（溶離液の実際の送液態様）は、装置送液特性ＲＡ（ｔ）、理想送液特性ＲＢ（ｔ）を利用して下記式（１）及び（２）に示すようにモデル化する。なお、溶離液の実際の送液態様は、送液特性ＲＡ（ｔ）と同様に、検出器１０５で溶離液の吸光度を測定することで取得可能である。さらに、以下においては、送液特性ＲＡ，ＲＢを時間ｔの関数（ＲＡ(t), ＲＢ(t)）で適宜表すことがあり、また、「＊」はコンボリューション演算を示すものとする。
【００３７】
【数１】
2015141141.tif 000003
【００３８】
【数２】
2015141141.tif 000004
【００３９】
上記式（１）及び（２）から明らかなように、同一のタイムテーブル（Time Table）を入力した場合には、各送液特性ＲＡ，ＲＢの違いが測定結果の違いとなる。
【００４０】
そこで、Ｓ１０１が終了したら、送液特性変換処理装置１０７は、送液特性ＲＡ，ＲＢの差異（Trans(t)）を差異計算部７５で求める（Ｓ１０２）。式（１）にTrans(t)をコンボリューションしたものと式（２）が等しくなるので、下記式（３）が成立する。
【００４１】
【数３】
2015141141.tif 000005
【００４２】
ここで、各送液特性ＲＡ，ＲＢの差異（Trans(t)）は、式（３）のデコンボリューション演算により算出できる。したがって、装置送液特性ＲＡを持つ装置で、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢを持つ液体クロマトグラフ装置のクロマトクラムをシミュレートするためのタイムテーブル（TimeTableB(t)）は、元のタイムテーブル（TimeTableA(t)）とTrans(t)を使って次式（４）で算出される。そこで、送液特性変換処理装置１０７の変換タイムテーブル計算部７６は、変換対象のタイムテーブル（TimeTableA(t)）をタイムテーブル記憶部６２から読み出しつつ、各送液特性ＲＡ，ＲＢの差異を考慮したタイムテーブル（TimeTableB(t)）を式（４）に基づいて算出する（Ｓ１０３）。
【００４３】
【数４】
2015141141.tif 000006
【００４４】
変換タイムテーブル計算部７６は、Ｓ１０３で算出したタイムテーブル（変換後のタイ
ムテーブル：TimeTableB(t)）をデータ処理装置１０６のタイムテーブル記憶部６２に出
力する（Ｓ１０４）。データ処理装置１０６のポンプ制御部６３は、当該タイムテーブル
（TimeTableB(t)）に基づいてポンプ１０２Ａ，１０２Ｂを制御する（Ｓ１０５）。
【００４５】
次に、出力装置１０９に表示される画面に基づいた本実施の形態に係る液体クロマトグ
ラフ装置の操作について説明する。
【００４６】
図７は本実施の形態に係る出力装置１０９の表示画面を示す図である。この図に示した
表示画面には、理想送液特性表示部７０１と、送液特性カーブ表示部７０２と、グラジエントテーブル表示部７０３と、グラジエントカーブ表示部７０４と、装置送液特性選択ボタン７０５と、計算実行ボタン７０６と、設定ボタン７０７と、メッセージ表示部７０８が設けられている。
【００４７】
理想送液特性表示部７０１は、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢをタイムテーブルとして表示する部分である。理想送液特性ＲＢのタイムテーブルは、入力装置１０８を介して出力装置１０９の表示画面上のテーブルに直接入力することで新たに設定しても良い。理想送液特性表示部７０１の具体例については後述する。
【００４８】
送液特性カーブ表示部７０２は、送液特性の測定に利用した指令値８１と、本実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡ８２と、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢ８３が表示される部分である。装置送液特性ＲＡ８２は、装置選択ボタン７０５を介して選択された装置に係る送液特性が表示される。理想送液特性ＲＢ８３は、理想送液特性表示部７０１で表示されている理想送液特性が描画される。図示した例では、指令値８１は階段状のものであり、装置送液特性ＲＡは、前記指令値８１に基づき本実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置を送液して得られる送液様態である。装置送液特性ＲＡ８２の方が、オペレータの所望する送液特性（理想送液特性ＲＢ８３）よりも応答が速いことが分かる。なお、指令値８１は、数ミリ秒〜数秒のオーダーの微小時間に亘るものであり、指令値８１の具体例については後述する。
【００４９】
グラジエントテーブル表示部７０３は、試料測定に用いるタイムテーブル（すなわち、変換タイムテーブル計算部７６による変換前のタイムテーブル）が表示される部分である。図示した例では図４に示したタイムテーブルと同じものが利用・表示されている。測定に用いるタイムテーブルは、入力装置１０８を介してデータ処理装置１０６にある既存のタイムテーブルを新たに設定し、出力装置１０９の表示画面上のテーブルを更新しても良い。
【００５０】
グラジエントカーブ表示部７０４は、グラジエントテーブル表示部７０３に表示されているタイムテーブルのグラフ形状８４と、当該タイムテーブルに基づいて装置を制御したときの送液態様（式(１)にて算出される）８５と、当該タイムテーブル及び送液特性の差異に基づいて装置を制御したときの送液態様（式(２)にて算出される）８６が表示される部分である。図示した例では、図５に示したタイムテーブルのグラフ形状と、当該タイムテーブルに基づいて装置を制御したときの送液態様と、当該タイムテーブル及び送液特性の差異に基づいて装置を制御したときの送液態様が表示されている。
【００５１】
装置送液特性選択ボタン７０５は、本実施の形態に係る液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡを選択するためのボタンである。装置送液特性ＲＡの選択の具体的方法としては、例えば、ポインティングデバイス等の入力装置１０８で装置選択ボタン７０５を押下すると、装置送液特性記憶部７２に送液特性が記憶されている複数の装置名が画面上に別ウィンドウ等で表示され、オペレータによってその中の装置の１つが入力装置１０８により選択されるものがある。
【００５２】
計算実行ボタン７０６は、装置選択ボタン７０５を介して選択された装置の送液特性と、理想送液特性表示部７０１に表示されるオペレータの所望する送液特性との差異を算出する処理（Ｓ１０２）と、当該差異を考慮したタイムテーブルを算出する処理（Ｓ１０３）とを送液特性変換処理装置１０７で実行するためのボタンである。
【００５３】
設定ボタン７０７は、計算実行ボタン７０６を押下することで算出されたタイムテーブル（変換後のタイムテーブル）をデータ処理装置１０６に出力し（Ｓ１０４）、当該タイムテーブルをポンプ１０２の制御に利用することを設定するためのボタンである。
【００５４】
メッセージ表示部７０８は、液体クロマトグラフ装置の操作及び処理に関するメッセージ等が適宜表示される部分である。
【００５５】
図８を用いて理想送液特性表示部７０１の表示例について説明する。
【００５６】
(図８-Ａ)は、第１の例として、本発明を実施する液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡが時間移動したものを、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢとした場合の例を示す図である。配管長、配管径を変化させた時、配管容量が変化するため、溶媒がポンプからカラムに到達するまでの時間が異なり、グラジエントプロファイルは時間移動した形状となる。このため本例では、例えば液体クロマトグラフの配管長、配管径を変化させた場合のシミュレーションとして有効である。
【００５７】
(図８-Ｂ)は、第２の例として、本発明を実施する液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡについてグラジエントの立ち上がりの挙動を変化させたものを、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢとした場合の例を示す図である。ミキサ２０３の内部容量が変化前後で等しい場合でも、ミキサ２０３内部の構造が変わるとミキシングの挙動が異なる。この場合、グラジエントプロファイルとしては、グラジエントの立ち上がりの開始時間は同じとなるが、その後のグラジエントの立ち上がりの挙動が異なることがある。このため本例では、例えば液体クロマトグラフ部１０１のミキサ２０３を変化させた場合のシミュレーションとして有効である。
【００５８】
(図８-Ｃ)は、第３の例として、本発明を実施する液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡについてグラジエントのテーリングの挙動を変化させたものを、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢとした場合の例である。溶媒の流れに渦がある場合、グラジエントプロファイルとしては、グラジエントのテーリングの挙動が異なることがある。渦の発生により溶媒が排出されにくくなりグラジエントのテーリングが長くなる。このため本例では、例えば液体クロマトグラフ部１０１中の溶媒の流れに渦が生じた場合のシミュレーションとして有効である。
【００５９】
次に、理想送液特性ＲＢの入力操作方法について説明する。図９は理想送液特性ＲＢに係るタイムテーブルの一例である。図９のタイムテーブルにおける「％Ａ」は移動層中における溶離液２０１Ａ（ポンプ１０２Ａ）の組成割合を示し、「％Ｂ」は溶離液２０１Ｂ（ポンプ１０２Ｂ）の組成割合を示す。溶離液Ａ，Ｂの合計流量は常に１［ｍｌ／ｍｉｎ］に保持されている。オペレータは入力装置１０８を介して、流量と各時間ごとの「％Ａ」と「％Ｂ」の組成割合を設定し所望する送液特性の入力を行う。所望する該送液特性について、オペレータが入力しなかった時間の「％Ａ」と「％Ｂ」の組成割合についてはデータ補完を行う。データ補完の方法としては、直線補間、スプライン補間、３次スプライン補間、ラグランジュ補間、ニュートン補間、ネビィル補間等の公知の技術（参考文献：奥村晴彦編著，「Ｃ言語による最新アルゴリズム事典」，株式会社技術評論社，１９９１年３月）が利用可能である。
【００６０】
図１０は本実施の形態に係る操作手順とそれに伴う制御部１１０の処理を示すフローチャートである。
【００６１】
送液特性変換処理装置１０７は、オペレータによる装置送液特性選択ボタン７０５の押下があるまで待機している。オペレータは、入力装置１０８を介して装置送液特性選択ボタン７０５の押下を実行し、「装置送液特性選択」ボタンで本発明の送液特性変換を実施する液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡを選択する（Ｓ１００１）。
【００６２】
Ｓ１００１で対象装置が選択されたら、送液特性変換処理装置１０７は、メッセージ表示部７０８を介してオペレータが所望する理想送液特性ＲＢの入力をオペレータに要求する。そして、オペレータは、入力装置１０８を介して理想送液特性ＲＢの入力を行う（Ｓ１００２）。入力の具体的な方法は先述の通りである。
【００６３】
Ｓ１００２で理想送液特性ＲＢが入力されたら、送液特性変換処理装置１０７は、メッセージ表示部７０８を介して試料測定に利用するタイムテーブルの選択をオペレータに要求する。そして、オペレータは、入力装置１０８を介して試料測定に利用するタイムテーブルの入力又は選択を行う（Ｓ１００３）。入力又は選択の具体的な方法は先述の通りである。なお、利用するタイムテーブルが事前に決定している場合にはＳ１００３は省略可能である。
【００６４】
タイムテーブルの選択が完了したら、送液特性変換処理装置１０７は、計算実行ボタン７０６の押下があるまで待機する。このとき、メッセージ表示部７０８にオペレータによる計算実行ボタン７０６の押下を催促する旨表示しても良い。
【００６５】
オペレータの入力装置１０８による計算実行ボタン７０６の押下が実行されたら、送液特性変換処理装置１０７の差異計算部７５は、Ｓ１００１で選択された装置送液特性ＲＡとＳ１００２で入力された理想送液特性ＲＢの差異の算出処理を実行する（Ｓ１００５）。このときの算出処理の具体的内容は、先に説明したＳ１０２と同じである。そして、送液特性変換処理装置１０７の変換タイムテーブル計算部７６は、Ｓ１００５で算出された差異を考慮したタイムテーブルを算出する処理を実行する（Ｓ１００６）。このときの算出処理の具体的内容は、先に説明したＳ１００３と同じである。
【００６６】
Ｓ１００５でタイムテーブルを算出する処理が完了したら、送液特性変換処理装置１０７は、設定ボタン７０７の押下があるまで待機する。このとき、メッセージ表示部７０８にオペレータによる設定ボタン７０７の押下を催促する旨表示しても良い。
【００６７】
オペレータの入力装置１０８による設定ボタン７０７の押下が実行されたら、送液特性変換処理装置１０７は、Ｓ１００６で算出したタイムテーブルをデータ処理装置１０６のタイムテーブル記憶部６２に出力し、データ処理装置１０６のポンプ制御部６３が当該タイムテーブルに基づいてポンプ１０２Ａ，１０２Ｂを制御する旨設定される。すなわち、ポンプ制御部６３がポンプ制御の際に利用するタイムテーブルが、それまで使用されていたものからＳ１００５で算出したものに切り換えられる。その後、オペレータによって試料測定が開始されたら、データ処理装置１０６は、Ｓ１００６で算出したタイムテーブルに従ってポンプ１０２Ａ，１０２Ｂを制御する（Ｓ１００９）。これにより、オペレータが所望する理想送液特性ＲＢを持った液体クロマトグラフ装置のシミュレートができる。
【００６８】
次に、液体クロマトグラフ装置の装置送液特性ＲＡの取得方法について説明する。まず、装置送液特性ＲＡを取得する際のハードウェア構成としては、オートサンプラ１０３のアウトレットに対して、カラム２０７を介さずに検出器１０５を直接接続するものがある。装置送液特性ＲＡは、ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂから送られる溶離液の吸光度を検出器１０５で測定することで取得できる。また、通常と同じくオートサンプラ１０３のアウトレットに、カラム２０７を介して検出器１０５を接続しても良い。後者の場合には、カラム２０７に代えて抵抗配管をオートサンプラ１０３のアウトレットに接続し、当該抵抗配管に検出器１０５を接続して送液特性を取得しても良い。なお、装置送液特性ＲＡを取得する観点からは、抵抗配管及びカラムは低容量のものが好ましい。また、ここでは試料注入部がオートサンプラ１０３の場合について説明したが、マニュアルインジェクタでも良い。
【００６９】
また、ここでは、既存装置の利用を優先する観点から、試料注入部（オートサンプラ１０３）から排出される溶離液を検出する場合について説明したが、液体クロマトグラフ装置の外部に溶離液を排出するための開閉自在の出口部を別途設け、当該出口部に検出器１０５と同様に吸光度の測定が可能な検出装置を取り付ける等しても良い。
【００７０】
次に、送液特性を取得する際にポンプ１０２（ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂ）に出力する指令値の具体例について説明する。指令値は、数ミリ秒間〜数秒間のオーダーの微小時間におけるポンプ１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ）の制御を規定するものであり、種々のものがある。図１１は、液体クロマトグラフ装置の送液特性を取得する際にポンプ（ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂ）に出力する指令値の例を示す図である。ここでは、２種類の溶離液２０１Ａ，２０１Ｂの合計流量を一定に保持しつつ、ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂで汲み上げる当該２種類の溶離液の割合を時間経過とともに変化させる場合のバリエーションについて、図１１を参照しながら説明する。送液特性は、指令値が入力されたポンプ１０２から送り出される溶離液の吸光度を検出して得られる実際の送液態様（例えば、グラジエントカーブ）から取得できる。
【００７１】
まず、指令値の一例としては、図１１の（Ａ）（または、図８の送液特性カーブ表示部９１）に示したように、２種類の溶離液（溶離液２０１Ａ，２０１Ｂ）の合計流量を一定に保持しつつ、ポンプ１０２Ａ，１０２Ｂで汲み上げる当該２種類の溶離液の割合を時間経過とともに階段関数のように変化させるものがある。送液特性の算出法としては、実際のグラジエントカーブ上で溶離液を切換えた後の観測値が定常状態となったときの観測値を1として規格化し、当該規格化後のグラジエントカーブを微分または差分することで算出するものがある。
【００７２】
また、指令値の一例としては、次式（５）で規定される時間tの関数であるH1(t)に基づ
いて２種類の溶離液（溶離液２０１Ａ，２０１Ｂ）の割合を切り換えるものがある（図１１（Ｂ）参照）。送液特性の算出法としては、指令値をポンプ１０２Ａ，１０２Ｂに入力したときに得られるグラジエントカーブを測定し、当該グラジエントカーブを微分または差分することで算出するものがある。式（５）において、A11、A12は定数であり、A12＞A11とする。また、t2とt1の差はミリ秒から秒程度が望ましい。また、H1(t)は、境界条件としてt＝t1, t2で連続とする。つまりt＝t1でJ1(t1)=A11となり、t＝t2でJ1(t2)=A12となる。J1(t)は、時間tの単調増加関数であり、例えば、多項式、指数関数、またはこれらを組合せた関数がこれに当たる。なお、A12＜A11ならば、J1(t)は単調減少関数とする。
【００７３】
【数５】
2015141141.tif 000007
【００７４】
また、指令値の一例としては、２種類の溶離液（溶離液２０１Ａ，２０１Ｂ）の割合を矩形関数のように切り換えるものがある（図１１（Ｃ）参照）。送液特性の算出法としては、検出器で実際に検出されるグラジエントカーブ上のピークの面積値を算出し、当該ピークの面積値が1となるように当該グラジエントカーブを規格化するものがある。送液特性は当該規格化したグラジエントカーブとしてもよい。矩形関数の幅はミリ秒から秒程度が望ましい。
【００７５】
また、指令値の一例としては、次式（６）で規定されるH2(t)に基づいて２種類の溶離液（溶離液２０１Ａ，２０１Ｂ）の割合を切り換えるものがある（図１１（Ｄ）参照）。式（６）において、tbとtaとの差と、tcとtbとの差は、それぞれ、ミリ秒から秒程度が望ましい。H2(t)は、境界条件としてt＝ta, tb, tcで連続となるようにする。つまりt＝taJ21(ta)=A2となり、t＝tbでJ21(tb)=J22(tb)となり、t＝tcでJ22(tc)=A2となる。J21(t)は、単増加関数であり、例えば、単調増加な多項式、単調増加な指数関数、またはこれらを組合せた関数がこれに当たる。J22(t)は、単調減少関数であり、たとえば、単調減少な多項式、単調減少な指数関数、またはこれらを組合せた関数がこれに当たる。
【００７６】
【数６】
2015141141.tif 000008
【００７７】
また、指令値の一例としては、次式（７）で規定されるH3(t)に基づいて２種類の溶離液（溶離液２０１Ａ，２０１Ｂ）の割合を切り換えるものがある（図１１（Ｅ）参照）。このときの送液特性は、検出器で実際に検出されるグラジエントカーブを２回微分し（又は２回差分し）、そのピークの面積を１に規格化することで決定してもよい。式（７）において、A31、A32、A33は正の定数とする。また、tfとteとの差は、ミリ秒から秒程度が望ましい。H3(t)は、境界条件としてt＝te, tfで連続となるようにする。つまりt＝teでJ3(te)=A31となり、t＝tfでJ3(tf)= A32・tf+A33となる。J3(t)は、単調増加関数であり、例えば、多項式、指数関数、またはこれらを組合せた関数がこれに当たる。
【００７８】
【数７】
2015141141.tif 000009
【００７９】
また、指令値の一例としては、次式（８）で規定されるH4(t)に基づいて２種類の溶離液（溶離液２０１Ａ，２０１Ｂ）の割合を切り換えるものがある（図１１（Ｆ）参照）。このときの送液特性は、検出器で実際に検出されるグラジエントカーブを２回微分し（又は２回差分し）、そのピークの面積を１に規格化することで決定してもよい。式（８）において、A41、A42、A43は、定数とする。H4(t)は、境界条件としてt＝tgで連続となるようにする。つまり、t＝tgでH4(tg)=A42・tg+A43となる。
【００８０】
【数８】
2015141141.tif 000010
【００８１】
ところで、検出器１０５による吸光度測定により実際に得られる送液特性（グラジエントカーブ）のＳ／Ｎ比を向上させる場合には、移動平均法、Savitzky-Golay法、Kawata-Minami法、周波数領域法、またはこれらの組合せによる平滑化処理を利用することが好ましい。また、各装置間の送液特性の差異（Ｓ１０２，Ｓ９０４）や変換後のタイムテーブル（Ｓ１０３，Ｓ９０５）についても、これと同様の平滑化処理を施しても良い。    また、上記の液体クロマトグラフ装置に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また、上記装置に係る構成は、データ処理装置１０６及び／又はエミュレーション処理装置１０７の演算処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該制御装置の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＳＳＤ等）、磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク、光ディスク等）等に記憶することができる。
【００８２】
また、上記の実施の形態の説明では、制御線や情報線は、当該実施の形態の説明に必要であると解されるものを示したが、必ずしも製品に係る全ての制御線や情報線を示してるとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【００８３】
１０１：液体クロマトグラフ部
１０２：ポンプ
１０３：オートサンプラ
１０４：カラムオーブン
１０５：検出器
１０６：データ処理装置
１０７：送液特性変換処理装置
１０８：入力装置
１０９：出力装置
１１０：制御部
２０１：溶離液
２０３：ミキサ
２０５：洗浄液
２０７：分析カラム
６１：タイムテーブル入力部
６２：タイムテーブル記憶部
６３：ポンプ制御部
７１：装置送液特性入力部
７２：装置送液特性記憶部
７３：理想送液特性入力部
７４：理想送液特性記憶部
７５：差異計算部
７６：変換タイムテーブル計算部
７０１：理想送液特性表示部
７０２：送液特性カーブ表示部
７０３：グラジエントテーブル表示部
７０４：グラジエントカーブ表示部
７０５：装置送液特性選択ボタン
７０６：計算実行ボタン
７０７：設定ボタン
７０８：メッセージ表示部
【図１】
2015141141.tif 000015
【図２】
2015141141.tif 000016
【図３】
2015141141.tif 000017
【図４】
2015141141.tif 000018
【図５】
2015141141.tif 000019
【図６】
2015141141.tif 000020
【図７】
2015141141.tif 000021
【図８−Ａ】
2015141141.tif 000022
【図８−Ｂ】
2015141141.tif 000023
【図８−Ｃ】
2015141141.tif 000024
【図９】
2015141141.tif 000025
【図１０】
2015141141.tif 000026
【図１１】
2015141141.tif 000027