JP2020157239A - 反応容器の液面制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反応容器内における洗浄液の液面レベルが適切になるように制御することが可能な反応容器の液面制御装置を提供する。【解決手段】固相合成装置に設けられた反応容器１１に洗浄液を供給して、反応容器１１の内部を洗浄する際の、洗浄液の液面レベルを制御する液面制御装置であって、反応容器１１の側部より反応容器を撮像するカメラ４１を備える。更に、カメラ４１で撮像された画像に基づいて、反応容器１１内に供給された洗浄液の液面レベルを検出する液面検出部４２２を有する。液面検出部４２２で検出された洗浄液の液面レベルが、予め設定された基準レベル範囲内となるように、洗浄液の供給、及び排出を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、固相合成装置に設けられる反応容器内に洗浄液を送液して反応容器内を洗浄する際の、液面を制御する反応容器の液面制御装置に関する。

樹脂を利用して樹脂表面に合成反応を生じさせる固相合成装置（例えば、ペプチド合成装置）が知られている。このような固相合成装置では、樹脂（ビーズ、レジン）、及び、合成反応させるための物質としての種々の薬液を反応容器内に供給して合成反応を生じさせている。

このような固相合成装置においては、合成反応を実行する際には、薬液を供給する前に、反応容器内に投入されている樹脂を洗浄する必要がある。樹脂を洗浄する方法の従来例として、例えば、反応容器の上方から洗浄液を供給し、反応容器の下方からフィルタを介して排出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２９６８３２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、洗浄液を供給する速度と洗浄液を排出する速度を適正に制御することが難しい。また、速度を適正に制御した場合でも、反応容器内で樹脂が膨潤（体積の増加）することや、減圧ろ過する際の速度のばらつきにより、反応容器内における洗浄液の液面レベルを適切に維持することが難しい。洗浄液の液面レベルが低い場合には、確実に樹脂の洗浄を行うことができない。一方、洗浄液の液面レベルが高い場合には、樹脂が洗浄液内にて拡散し、洗浄効果が低下し、洗浄液を過剰に使用するという問題が生じる。従って、何とか反応容器内における洗浄液の液面レベルが適切になるように制御することが望まれていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、反応容器内における洗浄液の液面レベルが適切になるように制御することが可能な反応容器の液面制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、固相合成装置に設けられた透明または半透明の反応容器に洗浄液を供給して、前記反応容器の内部を洗浄する際の、前記洗浄液の液面レベルを制御する液面制御装置であって、前記反応容器の側部より前記反応容器を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記反応容器内に供給された洗浄液の液面レベルを検出する液面検出部と、前記液面検出部で検出された前記洗浄液の液面レベルが、予め設定された基準レベル範囲内となるように、前記洗浄液の供給、及び排出を制御する液面制御部と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記液面検出部は、前記反応容器内に前記洗浄液を供給したときの、前記反応容器内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、前記基準レベル範囲を設定することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１において、前記液面検出部は、前記反応容器内に供給された洗浄液で洗浄中の、前記反応容器内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、前記基準レベル範囲を設定することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２または３において、前記撮像部は、カラー或いはモノクロ画像を撮像し、前記液面検出部は、前記反応容器の画像の色に基づいて、前記樹脂の上面レベル、及び、前記洗浄液の液面レベルを検出することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４において、前記液面制御部は、前記洗浄液の液面が前記基準レベル範囲の下限よりも低いときには、前記反応容器内への前記洗浄液の供給量が、前記反応容器内からの前記洗浄液の排出量よりも多くなるように制御し、前記洗浄液の液面が前記基準レベル範囲の上限よりも高いときには、前記反応容器内からの洗浄液の排出量が、前記反応容器内への前記洗浄液の供給量よりも多くなるように制御すること
を特徴とする。

本発明によれば、反応容器を洗浄する際に供給する洗浄液の上面レベルを適切なレベルに設定できるので、洗浄効率を向上させることが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る液面制御装置が採用される固相合成装置のフロー図である。 図２は、本発明の実施形態に係る液面制御装置が採用される固相合成装置の、容器ユニットのフロー図であり、（ａ）は第１容器ユニット、（ｂ）は第２容器ユニットを示す。 図３は、本発明の実施形態に係る液面制御装置の、洗浄液制御部の構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る液面制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、反応容器内の樹脂、洗浄液を示す説明図であり、（ａ）は洗浄液が少ない場合、（ｂ）は洗浄液が多い場合、（ｃ）は洗浄液が適量の場合を示す。 図６は、本発明の第２実施形態に係る液面制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図７は、反応容器内の樹脂、洗浄液を示す説明図であり、（ａ）は樹脂の上面が適切な場合、（ｂ）は樹脂の上面が高い場合、（ｃ）は樹脂の上面が低い場合を示す。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態の説明］
図１、図２は、本発明の実施形態に係る液面制御装置が採用される固相合成装置の、フロー図である。図１、図２に示すように、固相合成装置１００は、合成反応を行う容器である反応容器１１と、この反応容器１１内に供給する薬液（反応に必要な試薬が含まれる液体）を蓄積する２つの計量器、即ち、第１計量器１２、及び第２計量器１３を備えている。そして、反応容器１１内の一定の高さまで粒状の樹脂を充填し、更に、薬液を投入して固相合成法により合成反応を行う。なお、本実施形態では、第１計量器１２、及び第２計量器１３の２つの計量器を記載しているが、計量器の個数は２個に限定されない。また、本発明で言う「樹脂」とは、天然樹脂、合成樹脂、プラスチックを含む概念である。

反応容器１１は、透明或いは半透明の材質で構成されている。従って、反応容器１１内に充填された樹脂、薬液、洗浄液などを外部に設けられるカメラ４１で撮像することが可能である。

また、固相合成装置１００は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、各計量器１２、１３に所望の薬液を供給するための複数個の容器２４を備えた第１容器ユニット２１、及び複数の容器２５を備えた第２容器ユニット２２を備えている。

第１容器ユニット２１に設けられる各容器２４には、各種の薬液が充填されており、これらの容器２４から第１計量器１２に薬液を供給するための供給ラインとなる複数の配管ｈ１は、独立して複数個設けられているチェック弁ｕ１のうちの１つに接続される。なお、「チェック弁」とは一方側向けて薬液が流れることができ、反対側の流れが阻止される機能を有する弁である。チェック弁は逆止弁と称することもある。従って、各容器２４内に充填されている薬液のうち所望の薬液を、配管ｈ１及びチェック弁ｕ１を経由して第１計量器１２内に供給することができる。

図２に示す第２容器ユニット２２に設けられる各容器２５には、前述した第１容器ユニット２１の容器２４と同様に、各種の薬液が充填されている。各容器２５から第２計量器１３に薬液を供給するための供給ラインとなる複数の配管ｈ２は、独立して複数個あるチェック弁ｕ２の１つに接続される。従って、各容器２５内に充填されている薬液は、全て独立した配管ｈ２と、チェック弁ｕ２を経由して第２計量器１３に供給することができる。なお、容器２４と容器２５はほぼ同様の機能を有するが、容量が異なる場合がある。例えば、容器２４の容量は５０リットルであり、容器２５の容量は１５リットルである。

また、図１に示すように、反応容器１１の内部には、該反応容器１１内に供給された薬液を撹拌するための撹拌機３１が設けられている。撹拌機３１の出力軸は、モータＭ３に連結されており、図示省略の駆動装置により回転が制御される。具体的に、モータＭ３を例えば角度９０°毎に正転、逆転を繰り返すことにより、撹拌機３１が往復するように回転させて反応容器１１内に充填された薬液を撹拌する。

反応容器１１の下面には、不純物をろ過するためのフィルタ３４が設けられている。更に、フィルタ３４を介して、排出用の配管ｈ３が接続されている。該配管ｈ３はチェック弁ｕ５、開閉弁ｖ２を介して、ポンプＰ１に接続されている。ポンプＰ１は例えばダイヤフラム式のポンプであり、該ポンプＰ１を作動させて反応容器１１の底部を減圧することにより、反応容器１１内に充填された薬液、或いは反応容器１１を洗浄するために充填した洗浄液を廃液として外部へ排出する。
なお、上述した開閉弁ｖ２はノーマルクローズ型であり、開放時には黒で示す方向に流れるように開放される。以下に示す各開閉弁ｖ１、ｖ３、ｖ４、ｖ７〜ｖ１２、ｖ２１についても同様である。

反応容器１１の上面には、該反応容器１１内を陽圧（プラスの圧力）とするための圧縮ガス（例えば、窒素などの不活性ガス）を供給する配管ｈ４が接続されている。該配管ｈ４には開閉弁ｖ１１が設けられており、符号ｘ３に示す方向から供給される圧縮ガスが、開閉弁ｖ１１を経由して反応容器１１内に供給される。そして、反応容器１１内を陽圧にすることができる。

更に、反応容器１１の上面には、該反応容器１１内に存在するガスを外部に排気するための配管ｈ５が設けられており、該配管ｈ５は開閉弁ｖ１２を介して外部に連通している。更に、開閉弁ｖ１２に対して並列的に安全弁ｓ３が設けられている。反応容器１１内に薬液が供給された後の、合成反応が行われる前、或いは、合成反応が行われている間に開閉弁ｖ１２を開放して、反応容器１１内の液面上の空間に充満しているガスを排気する。また、反応容器１１内の圧力が過多となった場合には、安全弁ｓ３を開放して異常な圧力上昇を回避する。

また、反応容器１１の上面には、開閉弁ｖ１を備えた配管ｈ１０が接続されている。該配管ｈ１０の端部は、図示省略の洗浄液容器に接続されており、配管ｈ１０を介して反応容器１１内に洗浄液が供給されるようになっている。即ち、開閉弁ｖ１の開閉を制御することにより、反応容器１１内への洗浄液の供給、停止を制御することができる。

また、第１計量器１２には、該第１計量器１２に供給された薬液を撹拌する撹拌機３２が設けられている。撹拌機３２は、この出力軸に連結されたモータＭ２により回転駆動可能とされている。撹拌機３２は、一定の方向に回転させてもよいし、前述した撹拌機３１と同様に角度９０°毎に正転、反転を繰り返すようにしてもよい。

第１計量器１２の底部には、該第１計量器１２に導入されている薬液を放出するための開閉弁ｖ３が設けられている。更に、開閉弁ｖ３の出力側には、この出力側を２系統に分岐するための三方弁ｖ５が設けられており、このうち一方の分岐路は反応容器１１に接続され、他方の分岐路は、チェック弁ｕ６を介して廃液用の配管に接続されている。即ち、三方弁ｖ５の開閉を制御することにより、開閉弁ｖ３を介して放出された薬液を、反応容器１１に供給するか、或いは廃液として放出することができる。

また、第１計量器１２の上面には、第１計量器１２内を陽圧とするための圧縮ガス（例えば、窒素ガス）を供給する配管ｈ６が接続されている。該配管ｈ６には開閉弁ｖ９が設けられており、符号ｘ４に示す方向から圧縮ガスが供給され、開閉弁ｖ９を経由して第１計量器１２内に供給される。圧縮ガスを供給することにより、第１計量器１２内を陽圧に維持することができる。

更に、第１計量器１２の上面には、この第１計量器１２内で発生したガスを外部に排気するための配管ｈ７が設けられており、この配管ｈ７は開閉弁ｖ７を介して外部に連通している。更に、開閉弁ｖ７に対して並列的に安全弁ｓ１が設けられている。従って、開閉弁ｖ７の開閉を制御することにより、第１計量器１２内に充満したガスを外部に排出することができる。また、第１計量器１２内の圧力が過多となった場合には、安全弁ｓ１が開放されて第１計量器１２内の異常な圧力上昇を回避する。

また、配管ｈ１に接続されるチェック弁ｕ１の入口側には、チェック弁ｕ３が設けられている。チェック弁ｕ３の出口側はチェック弁ｕ１の入口側に接続されている。そして、チェック弁ｕ３の入口側には、符号ｘ５に示す方向から圧縮ガスが供給される。従って、符号ｘ５に示す方向から圧縮ガスを供給することにより、配管ｈ１に接続された容器（図２（ａ）に示す第１容器ユニット２１に設けられた容器２４）に充填されている薬液を吸引して第１計量器１２内に供給することができる。

第２計量器１３についても、上述した第１計量器１２と同様に、第２計量器１３に供給された薬液を撹拌する撹拌機３３が設けられており、撹拌機３３の出力軸に連結されたモータＭ１により回転駆動可能とされている。

第２計量器１３の底部には、該第２計量器１３に導入されている薬液を放出するための開閉弁ｖ４が設けられている。更に、開閉弁ｖ４の出力側には、この出力側を２系統に分岐するための三方弁ｖ６が設けられている。このうち一方の分岐路は反応容器１１に接続され、他方の分岐路は、チェック弁ｕ７を介して廃液用の配管に接続されている。即ち、三方弁ｖ６の開閉を制御することにより、開閉弁ｖ４を経由して放出された薬液を、反応容器１１に供給するか、或いは廃液として放出することができる。

また、第２計量器１３の上面には、第２計量器１３内を陽圧とするための圧縮ガス（例えば、窒素ガス）を供給する配管ｈ８が接続されている。該配管ｈ８には開閉弁ｖ１０が設けられており、符号ｘ２に示す方向から圧縮ガスが供給され、開閉弁ｖ１０を経由して第２計量器１３内に供給される。圧縮ガスを供給することにより、第２計量器１３内を陽圧に維持することができる。

更に、第２計量器１３の上面には、該計量器１３内で発生したガスを外部に排気するための配管ｈ９が設けられており、この配管ｈ９は開閉弁ｖ８を介して外部に連通している。更に、開閉弁ｖ８に対して並列的に安全弁ｓ２が設けられている。従って、開閉弁ｖ８の開閉を制御することにより、第２計量器１３内に充満したガスを外部に排出することができる。また、第２計量器１３内の圧力が過多となった場合には、安全弁ｓ２が開放されて第２計量器１３内の異常な圧力上昇を回避する。

また、配管ｈ２に接続されるチェック弁ｕ２の入口側には、チェック弁ｕ４が設けられている。チェック弁ｕ４の出口側はチェック弁ｕ２の入口側に接続されている。そして、チェック弁ｕ４の入口側には、符号ｘ１に示す方向から圧縮ガスが供給される。従って、符号ｘ１に示す方向から圧縮ガスを供給することにより、配管ｈ２に接続された容器（図２（ｂ）に示す第２容器ユニット２２に設けられた容器２５）に充填されている薬液を吸引して第２計量器１３内に供給することができる。

一方、図２（ａ）に示す第１容器ユニット２１に設けられる複数の容器２４は、全体が密閉された形状とされており、その内部には第１計量器１２に供給する各種の薬液（合成反応を行うための薬液）が蓄積されている。

容器２４の底部には、薬液の供給ラインとなる配管ｈ１の先端が導入されている。また、容器２４の上面には、開閉弁ｖ２１が設けられた配管ｈ２２が接続されており、開閉弁ｖ２１を開放することにより容器２４内に充満しているガスを外部に放出することができる。

更に、容器２４の上面には、配管ｈ２１が接続され、該配管ｈ２１の一端は三方弁ｖ２２の出力側に連結されている。三方弁ｖ２２の一方の入力側は、符号ｘ１１の方向から圧縮ガスが供給され、他方の入力側は、符号ｘ１２の方向から圧縮ガスが供給される。三方弁ｖ２２の出力側はチェック弁ｕ２１を介して容器２４に接続されている。符号ｘ１２の方向から供給される圧縮ガスは、容器２４内を陽圧に維持するためのガスであり、符号ｘ１１の方向から供給される圧縮ガスは、容器２４内に充填されている薬液を加圧して配管ｈ１より送出するためのガスである。即ち、三方弁ｖ２２の開閉を制御することにより、容器２４内に充填されている薬液の送出、停止を切り替えることができる。

また、図２（ｂ）に示す第２容器ユニット２２に設けられる複数の容器２５についても、図２（ａ）に示した容器２４と同様の構成を有している。詳細な説明を省略する。但し、第１容器ユニット２１に設けられる容器２４と第２容器ユニット２２に設けられる容器２５は容量が異なっている場合がある。例えば、容器２４は５０リットル、容器２５は１５リットルである。

図１に戻って、反応容器１１の側方には、該反応容器１１の内部を撮像するカメラ４１（撮像部）が設けられている。更に、反応容器１１内の洗浄時において、カメラ４１で撮像された画像を解析して、洗浄液の供給量、及び洗浄液の排出量のうちの少なくとも一方を制御する洗浄液制御部４２が設けられている。更に、洗浄液制御部４２より出力される制御信号、及びその他の制御信号に基づいて、本実施形態に係る固相合成装置の全体を制御する主制御装置５１を備えている。

図３は、カメラ４１及び洗浄液制御部４２の詳細な構成を示すブロック図である。図３に示すように、洗浄液制御部４２は、画像解析部４２１と、液面検出部４２２と、供給量制御部４２３と、排出量制御部４２４を備えている。

画像解析部４２１は、カメラ４１で撮像された画像を解析して、反応容器１１に充填されている樹脂の上面レベル、及び洗浄液の液面レベルを検出する。

液面検出部４２２は、画像解析部４２１で検出された樹脂の上面レベル、洗浄液の液面レベルを演算し、更に、洗浄液の液面レベルが所定の基準レベル範囲内であるか否かを判定する。また、液面検出部４２２は、樹脂の上面レベルと洗浄液の液面レベルとの差分を算出し、この差分が所定の閾値範囲内であるか否かを判定する。

第１実施形態においては、液面検出部４２２は、反応容器１１内に洗浄液を供給したときの、反応容器１１内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、基準レベル範囲を設定する。従って、反応容器１１の洗浄中において、基準レベル範囲は一定の範囲となる。例えば、後述する図５（ａ）〜（ｃ）に示すレベルｑ１〜ｑ２に示す範囲が、基準レベル範囲（一定の範囲）として設定される。

また、後述する第２実施形態では、液面検出部４２２は、反応容器１１内に供給された洗浄液で洗浄中の樹脂の上面レベルを基準として、基準レベル範囲を設定する。従って、反応容器１１の洗浄中において、樹脂の上面レベルが変化すると、この変化に応じて基準レベル範囲は変化する。例えば、後述する図７に示すように、樹脂６１の上面レベルｐ２が変化すると、これに伴って、基準レベル範囲が変化する。図７（ａ）に示す例ではｑ１１〜ｑ１２の範囲、図７（ｂ）に示す例ではｑ１３〜ｑ１４の範囲、図７（ｃ）に示す例では、ｑ１５〜ｑ１６の範囲が基準レベル範囲として設定される。

供給量制御部４２３は、洗浄液の液面レベルが基準レベル範囲内となるように、反応容器１１内に供給する洗浄液の量を制御する。具体的に、図１に示した開閉弁ｖ１の開閉を制御することにより、洗浄液の供給量を調整する。また、後述する第２実施形態では、樹脂の上面レベルと洗浄液の液面レベルとの差分が閾値範囲内となるように、反応容器１１内に供給する洗浄液の量を制御する。

排出量制御部４２４は、洗浄液の液面レベルが基準レベル範囲内となるように、反応容器１１から排出する洗浄液の量を制御する。具体的に、図１に示したポンプＰ１の駆動を制御して、洗浄液の排出量を制御する。また、後述する第２実施形態では、樹脂の上面レベルと洗浄液の液面レベルとの差分が閾値範囲内となるように、反応容器１１内から排出する洗浄液の量を制御する。具体的に、ポンプＰ１の駆動を制御して、差分が閾値範囲内となるように洗浄液の排出量を制御する。

即ち、供給量制御部４２３、及び排出量制御部４２４は、液面検出部４２２で検出された洗浄液の液面レベルが、予め設定された基準レベル範囲内となるように、洗浄液の供給、及び排出を制御する液面制御部としての機能を備えている。

なお、洗浄液制御部４２は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。

次に、図４に示すフローチャート、及び図５に示す説明図を参照して、本実施形態に係る液面制御装置の処理手順について説明する。図４に示す各処理は、図１に示す洗浄液制御部４２、或いは主制御装置５１により実行される。

ステップＳ１１において、洗浄液制御部４２は、カメラ４１を作動させて反応容器１１内の画像（モノクロ、又はカラーの画像）を撮像する。上述したように、反応容器１１は、透明、又は半透明の材質で形成されているので、反応容器１１の側部に設置されたカメラ４１により、反応容器１１内部の画像を撮像することができる。

ステップＳ１２において、反応容器１１内に所望の液面レベルとなるまで洗浄液を供給する。即ち、主制御装置５１の制御により、開閉弁ｖ１の開閉を制御することにより、反応容器１１内における所望の液面レベルまで洗浄液を供給する。反応容器１１内に洗浄液を供給することにより、例えば、図５（ｃ）に示すように、反応容器１１内に充填されている樹脂６１の上面レベルｐ２を超える高さに設定された基準レベル範囲（ｑ１〜ｑ２の範囲）となるように洗浄液６２が供給される。

また、開閉弁ｖ２を開放し、且つポンプＰ１を作動させて、反応容器１１内の洗浄液を排出する。即ち、反応容器１１内から排出される洗浄液の量と、反応容器１１内に供給される洗浄液の量を適切に制御して、反応容器１１内の洗浄液の液面レベルが基準レベル範囲内となるように制御する。

ステップＳ１３において、画像解析部４２１は、カメラ４１で撮像された画像に基づいて、反応容器１１内における洗浄液の液面レベルを検出する。

ステップＳ１４において、液面検出部４２２は、洗浄液の液面レベルｐ１が基準レベル範囲の下限である下限レベル（図５（ｃ）に示すｑ１）よりも低いか否かを判定する。液面レベルｐ１が下限レベルｑ１よりも低い場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５において、反応容器１１内に洗浄液を供給し、且つ、反応容器１１からの洗浄液の排出を停止する。

例えば、図５（ａ）に示すように、洗浄液６２の液面レベルｐ１が下限レベルｑ１よりも低い場合には、樹脂６１の全体に洗浄液６２が浸されないことがあるので、効果的な洗浄ができなくなる可能性がある。従って、ポンプＰ１を停止して洗浄液の排出を停止し、且つ開閉弁ｖ１を開放して洗浄液を供給し、液面レベルｐ１を上昇させる。

一方、洗浄液６２の液面レベルｐ１が下限レベルｑ１よりも高い場合には（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１６において、液面検出部４２２は、洗浄液の液面レベルが上限レベル（図５（ｃ）に示すｑ２）よりも高いか否かを判定する。液面レベルが上限レベルｑ２よりも高い場合には（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７において、主制御装置５１は、開閉弁ｖ１を閉鎖して洗浄液の供給を停止し、且つ開閉弁ｖ２を開放し、ポンプＰ１を作動させて、反応容器１１内の洗浄液を排出する。

例えば、図５（ｂ）に示すように、洗浄液６２の液面レベルｐ１が上限レベルｑ２よりも高い場合には、樹脂６１が舞い上がって拡散され洗浄効果が低下する。従って、洗浄液６２を排出して液面レベルｐ１を下降させる。

洗浄液６２の液面レベルｐ１が上限レベルｑ２よりも低い場合には（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１８において、主制御装置５１は、開閉弁ｖ１を開放して洗浄液を供給し、且つ開閉弁ｖ２を開放し、ポンプＰ１を作動させて、反応容器１１内への洗浄液の供給、及び反応容器１１内からの洗浄液の排出を実施して、反応容器１１内の洗浄液の量が適正になるように維持する。

ステップＳ１９において、主制御装置５１は、洗浄を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない場合には（ステップＳ１９でＮＯ）、ステップＳ１４に処理を戻す。

所定時間が経過した場合には（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ステップＳ２０において、反応容器１１内への洗浄液の供給を停止する。

ステップＳ２１において、主制御装置５１は、開閉弁ｖ２を開放し、且つポンプＰ１を作動させて、反応容器１１内の洗浄液を外部へ排出する。そして、本処理を終了する。

このようにして、第１実施形態に係る反応容器の液面制御装置では、カメラ４１を用いて反応容器１１内の画像を撮像し、撮像した画像を解析して洗浄液の上面である液面レベルが基準レベル範囲内となるように制御している。

従って、反応容器１１内における洗浄液の液面レベルが適切になるように制御することができ、洗浄効率を向上させることができる。また、多くの洗浄液を供給する必要がないので、使用する洗浄液の量を削減することができる。

更に、カメラ４１はカラー或いはモノクロ画像を撮像する機能を備えており、画像中の色の差に基づいて図５（ａ）〜（ｃ）に示す樹脂６１の上面レベルｐ２、及び洗浄液６２の液面レベルｐ１を検出するので、液面レベルの検出精度を向上させることができ、洗浄液６２の液面レベルを高精度に適切な液面レベルに維持することが可能となる。

また、カメラ４１で撮像されるリアルタイムの画像を用いて洗浄液の液面を検出するので、反応容器１１内で樹脂が膨潤した場合や、ポンプＰ１によるろ過速度が変動した場合であっても、これらの変化に追従して確実に液面レベルを所望の基準レベル範囲内となるように制御することが可能となる。

［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。前述した第１実施形態では、カメラ４１にて撮像された画像を解析して洗浄液の液面レベルが所定の範囲内（初期的に設定した範囲内）となるように、洗浄液の供給量、及び排出量を制御することについて説明した。

これに対して、第２実施形態では、樹脂の上面レベルと、洗浄液の液面レベルとの差分値が一定となるように制御する。装置構成は、前述した第１実施形態と同様であるので、構成説明を省略する。以下、第２実施形態に係る液面制御装置の処理手順を、図６に示すフローチャート、及び図７に示す説明図を参照して説明する。

図６のフローチャートに示す処理手順は、前述した図４と対比して、ステップＳ３１、Ｓ３２の処理がステップＳ１１、Ｓ１２の処理と同様であり、ステップＳ３９〜Ｓ４１の処理がステップＳ１９〜Ｓ２１の処理と同様である。従って、ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理について、以下に説明する。

反応容器１１内の所定のレベルまで洗浄液が供給されると（ステップＳ３２）、ステップＳ３３において、液面検出部４２２は反応容器１１内の樹脂の上面と洗浄液の液面との高さの差分を検出する。

ステップＳ３４において、液面検出部４２２は、樹脂の上面レベルと洗浄液の液面レベルとの差分が、予め設定した閾値範囲の下限値よりも小さいか否かを判定する。例えば、差分の閾値範囲の下限をＰminとし、上限をＰmaxとした場合に、上記の差分が下限Ｐminよりも小さいか否かを判定する。

具体的に、図７（ａ）に示すように、樹脂６１の上面レベルｐ２から下限Ｐminだけ高いレベルｑ１１、及び樹脂６１の上面レベルｐ２から上限Ｐmaxだけ高いレベルｑ１２を設定し、洗浄液６２の液面レベルｐ１がレベルｑ１１〜ｑ１２の範囲内であるか否かを判定する。樹脂６１の上面レベルｐ２と洗浄液６２の液面レベルｐ１との差分が、下限Ｐmin以上であり、上限Ｐmax以下である場合には、洗浄液６２の液面レベルはｑ１１〜ｑ１２の範囲内に収まることになる。この場合には、反応容器内への洗浄液の供給量、及び洗浄液の排出量を変化させず、洗浄液の供給量、及び排出量を維持する。

また、図７（ｂ）に示すように、樹脂６１の上面レベルｐ２が図７（ａ）と対比して高いレベルである場合においては、レベルｑ１３、ｑ１４が設定され、洗浄液６２の液面レベルｐ１がレベルｑ１３〜ｑ１４の範囲内にあるか否かが判定される。

更に、図７（ｃ）に示すように、樹脂６１の上面レベルｐ２が図７（ａ）と対比して低いレベルである場合においては、レベルｑ１５、ｑ１６が設定され、洗浄液６２の液面レベルｐ１がレベルｑ１５〜ｑ１６の範囲内にあるか否かが判定される。即ち、樹脂６１の上面レベルｐ２が変化すると、これに伴って洗浄液６２の液面レベルｐ１を正常と判定する範囲が変更される。

そして、差分が下限Ｐminよりも小さい場合（即ち、図７（ａ）ではｐ１がｑ１１よりも低い場合、図７（ｂ）ではｐ１がｑ１３よりも低い場合、図７（ｃ）ではｐ１がｑ１５よりも低い場合）には（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３５において、主制御装置５１はポンプＰ１を停止して洗浄液の排出を停止し、且つ開閉弁ｖ１を開放して洗浄液を供給することにより、液面レベルｐ１を上昇させる。

一方、差分が下限Ｐminよりも大きい場合には（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３６において、液面検出部４２２は、樹脂の上面レベルと洗浄液の液面レベルとの差分が閾値範囲の上限Ｐmaxよりも大きいか否かを判定する。

差分が上限Ｐmaxよりも大きい場合（即ち、図７（ａ）ではｐ１がｑ１２よりも高い場合、図７（ｂ）ではｐ１がｑ１４よりも高い場合、図７（ｃ）ではｐ１がｑ１６よりも高い場合）には（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３７において、主制御装置５１は、開閉弁ｖ1を閉鎖して洗浄液の供給を停止し、開閉弁ｖ２を開放し、且つポンプＰ１を作動させて、反応容器１１内の洗浄液を排出する。その後、ステップＳ３９の処理に移行する。

また、差分が上限Ｐmaxよりも小さい場合には（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ３８において、主制御装置５１は、開閉弁ｖ１を開放して洗浄液を供給し、且つ開閉弁ｖ２を開放し、ポンプＰ１を作動させて、反応容器１１内への洗浄液の供給、及び反応容器１１内からの洗浄液の排出を実施して、反応容器１１内の洗浄液の量が適正になるように維持する。その後、ステップＳ３９に処理を移行する。

このようにして、第２実施形態に係る液面制御装置では、カメラ４１で撮像された画像に基づいて、樹脂の上面レベルｐ２と洗浄液の液面レベルｐ１との差分を算出し、この差分が予め設定した閾値範囲内であるか否かを判定する。そして、閾値範囲の下限Ｐmin以下である場合には、反応容器１１内に洗浄液を供給して、樹脂の上限レベルと洗浄液の液面レベルとの差分が閾値範囲内となるように制御する。一方、閾値範囲の上限Ｐmax以上である場合には、反応容器１１内の洗浄液を排出して、樹脂の上限レベルと洗浄液の液面レベルとの差分が閾値範囲内となるように制御する。

また、上記の差分が閾値範囲内である場合（下限Ｐmin〜上限Ｐmaxの範囲内である場合）には洗浄液の供給量と排出量を維持して、反応容器１１内の洗浄液の量を適正値に維持する。

従って、反応容器１１内における洗浄液の液面レベルが適切になるように制御することができ、洗浄効率を向上させることができる。また、多くの洗浄液を供給する必要がないので、使用する洗浄液の量を削減することができる。

更に、カメラ４１は画像に基づいて樹脂と洗浄液の境界、及び洗浄液の液面レベルを検出するので、樹脂の上面レベル、及び洗浄液の液面レベルの検出精度を向上させることができ、これらの差分が適切になるように維持することが可能となる。

また、カメラ４１で撮像されるリアルタイムの画像を用いて、樹脂の上面レベル、及び洗浄液の液面レベルを検出するので、反応容器１１内で樹脂が膨潤した場合や、ポンプＰ１によるろ過速度が変動した場合であっても、これらの変化に追従して確実に、上記差分が閾値範囲内となるように制御することが可能となる。

更に、第１、第２実施形態によれば、カメラ４１を反応容器１１の外部に設置する構成であるので、後付けや交換、校正を容易に行うことができる。また、カメラ４１には薬液が付着しないので、薬品に対する耐性を考慮する必要がない。更に、反応容器１１内において多少の波が発生しても、波の影響を大きく受けることなく、洗浄液の液面レベルを検出することができる。また、周囲の照明や光度に影響されずに洗浄液の液面レベルを２検出することができる。更に、反応容器１１は透明であれば、二重構造、三重構造にすることも可能である。

以上、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１１ 反応容器
１２ 第１計量器
１３ 第２計量器
２１ 第１容器ユニット
２２ 第２容器ユニット
２４、２５ 容器
３１、３２、３３ 撹拌機
３４ フィルタ
４１ カメラ（撮像部）
４２ 洗浄液制御部
５１ 主制御装置
６１ 樹脂
６２ 洗浄液
１００ 固相合成装置
４２１ 画像解析部
４２２ 液面検出部
４２３ 供給量制御部（液面制御部）
４２４ 排出量制御部（液面制御部）
Ｍ１〜Ｍ３ モータ
Ｐ１ ポンプ
ｈ１〜ｈ１０、ｈ２１、ｈ２２ 配管
ｐ１ 洗浄液の液面レベル
ｐ２ 樹脂の上面レベル
ｓ１〜ｓ３ 安全弁
ｕ１〜ｕ７、ｕ２１ チェック弁
ｖ１〜ｖ４、ｖ７〜ｖ１２、ｖ２１ 開閉弁
ｖ５、ｖ６、ｖ２２ 三方弁

上記目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、固相合成装置に設けられた透明または半透明の反応容器に洗浄液を供給して、前記反応容器の内部を洗浄する際の、前記洗浄液の液面レベルを制御する液面制御装置であって、前記反応容器の側部より前記反応容器を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記反応容器内に供給された洗浄液の液面レベルを検出する液面検出部と、前記液面検出部で検出された前記洗浄液の液面レベルが、予め設定された下限レベルよりも高く、且つ上限レベルよりも低くなるように、前記洗浄液の供給、及び排出を制御する液面制御部と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記液面検出部は、前記反応容器内に前記洗浄液を供給したときの、前記反応容器内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、前記下限レベル及び上限レベルを設定することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１において、前記液面検出部は、前記反応容器内に供給された洗浄液で洗浄中の、前記反応容器内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、前記下限レベル及び上限レベルを設定することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４において、前記液面制御部は、前記洗浄液の液面が前記下限レベルよりも低いときには、前記反応容器内への前記洗浄液の供給量が、前記反応容器内からの前記洗浄液の排出量よりも多くなるように制御し、前記洗浄液の液面が前記上限レベルよりも高いときには、前記反応容器内からの洗浄液の排出量が、前記反応容器内への前記洗浄液の供給量よりも多くなるように制御することを特徴とする。
また、請求項６に係る発明は、固相合成装置に設けられた透明または半透明の反応容器に洗浄液を供給して、前記反応容器の内部、及び反応容器内に投入され洗浄液内で膨潤する特性を有する樹脂、を洗浄する際の、前記洗浄液の液面レベルを制御する液面制御装置であって、前記反応容器の側部より前記反応容器を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記反応容器内に供給された洗浄液の液面レベルを検出する液面検出部と、前記液面検出部で検出された前記洗浄液の液面レベルが、予め設定された基準レベル範囲内となるように、前記洗浄液の供給、及び排出を制御する液面制御部と、を備えたことを特徴とする。

更に、第１、第２実施形態によれば、カメラ４１を反応容器１１の外部に設置する構成であるので、後付けや交換、校正を容易に行うことができる。また、カメラ４１には薬液が付着しないので、薬品に対する耐性を考慮する必要がない。更に、反応容器１１内において多少の波が発生しても、波の影響を大きく受けることなく、洗浄液の液面レベルを検出することができる。また、周囲の照明や光度に影響されずに洗浄液の液面レベルを検出することができる。更に、反応容器１１は透明であれば、二重構造、三重構造にすることも可能である。

上記目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、固相合成装置に設けられた透明または半透明の反応容器に洗浄液を供給して、前記反応容器の内部、及び反応容器内に投入され洗浄液内で膨潤する特性を有する樹脂、を洗浄する際の、前記洗浄液の液面レベルを制御する液面制御装置であって、
前記反応容器の側部より前記反応容器を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記反応容器内に供給された洗浄液の液面レベルを検出する液面検出部と、前記樹脂の膨潤により変化する前記反応容器内における樹脂の上面レベルを基準として、所定の下限Ｐminだけ高いレベルである下限レベル、及び前記上面レベルを基準として所定の上限Ｐmaxだけ高いレベルである上限レベルを設定し、前記液面検出部で検出された前記洗浄液の液面レベルが、前記下限レベルよりも高く、且つ、前記上限レベルよりも低くなるように、前記洗浄液の供給、及び排出を制御する液面制御部と、を備えたことを特徴とする。

Claims (5)

1. 固相合成装置に設けられた透明または半透明の反応容器に洗浄液を供給して、前記反応容器の内部を洗浄する際の、前記洗浄液の液面レベルを制御する液面制御装置であって、
   前記反応容器の側部より前記反応容器を撮像する撮像部と、
   前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記反応容器内に供給された洗浄液の液面レベルを検出する液面検出部と、
   前記液面検出部で検出された前記洗浄液の液面レベルが、予め設定された基準レベル範囲内となるように、前記洗浄液の供給、及び排出を制御する液面制御部と、
   を備えたことを特徴とする反応容器の液面制御装置。
2. 前記液面検出部は、前記反応容器内に前記洗浄液を供給したときの、前記反応容器内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、前記基準レベル範囲を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の反応容器の液面制御装置。
3. 前記液面検出部は、前記反応容器内に供給された洗浄液で洗浄中の、前記反応容器内に充填されている樹脂の上面レベルを基準として、前記基準レベル範囲を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の反応容器の液面制御装置。
4. 前記撮像部は、カラー画像を撮像し、前記液面検出部は、前記反応容器の画像の色に基づいて、前記樹脂の上面レベル、及び、前記洗浄液の液面レベルを検出すること
   を特徴とする請求項２または３に記載の反応容器の液面制御装置。
5. 前記液面制御部は、前記洗浄液の液面が前記基準レベル範囲の下限よりも低いときには、前記反応容器内への前記洗浄液の供給量が、前記反応容器内からの前記洗浄液の排出量よりも多くなるように制御し、
   前記洗浄液の液面が前記基準レベル範囲の上限よりも高いときには、前記反応容器内からの洗浄液の排出量が、前記反応容器内への前記洗浄液の供給量よりも多くなるように制御すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の反応容器の液面制御装置。

Images