薄切片作製装置、及び、薄切片の搬送方法
【課題】包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することが可能な薄切片作製装置、及び、薄切片の搬送方法を提供する。
【解決手段】薄切片作製装置１は、包埋ブロックＢを薄切するカッター３と、包埋ブロックＢを固定する試料台２と、試料台２をカッター３に対して所定の送り方向Ｘに相対移動させて、カッター３によって包埋ブロックＢを薄切させる送り手段４と、カッター３の上方からカッター３の切れ刃３ａ後方に向かって配設されて、包埋ブロックＢから薄切された薄切片Ｂ１を搬送する搬送ベルト２０と、カッター３の切れ刃３ａの前方に配置され、薄切される包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、該切れ刃３ａから離間した位置で、圧縮気体を吹き付け可能な送気手段４を備える。
【解決手段】薄切片作製装置１は、包埋ブロックＢを薄切するカッター３と、包埋ブロックＢを固定する試料台２と、試料台２をカッター３に対して所定の送り方向Ｘに相対移動させて、カッター３によって包埋ブロックＢを薄切させる送り手段４と、カッター３の上方からカッター３の切れ刃３ａ後方に向かって配設されて、包埋ブロックＢから薄切された薄切片Ｂ１を搬送する搬送ベルト２０と、カッター３の切れ刃３ａの前方に配置され、薄切される包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、該切れ刃３ａから離間した位置で、圧縮気体を吹き付け可能な送気手段４を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体や実験動物等から取り出した生体試料を包埋した包埋ブロックを切削して薄切片を作製する薄切片作製装置及び薄切片の搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人体や実験動物等から取り出した生体試料を検査、観察する方法の１つとして、包埋剤によって生体試料を包埋した包埋ブロックから薄切片を作製した後に、染色処理を行い、生体試料を観察する方法が知られている。このような包埋ブロックから作製される薄切片は、細胞レベルの観察を可能とするため、３〜５μｍ程度の厚さで均一に、かつ、包埋されている生体試料を損傷しないように切削する必要がある。このため、従来このような包埋ブロックから薄切片を作製する作業は、鋭利な状態に保たれた薄刃のカッターを使用して、熟練な作業者による手作業に委ねられてきた。一方、例えば、前臨床試験においては、一試験当たり数百個の包埋ブロックを作製し、さらに一包埋ブロック当たり数枚の薄切片を作製する。このため、作業者は膨大な枚数の薄切片を作製する必要があるため、近年、薄切片を作製する一連の工程の自動化が望まれている。
【０００３】
このような薄切片の作製を自動化する薄切片作製装置としては、包埋ブロックを薄切するカッターと、包埋ブロックを固定する試料台をカッターに向かって移動させて、カッターによって包埋ブロックを薄切させる送り機構と、薄切片が載置されて薄切片を搬送するベルトと、カッターの切れ刃の向きと略平行に切れ刃と近接してカッターの上方に設けられた方向切替部と、カッターの後方に設けられた後部ローラと、方向切替部と対向する 位置に配置され薄切された薄切片に送風する送風機とを備える構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、このような薄切片作製装置においては、カッターと送り機構により包埋ブロックから作製されていく薄切片に、送風機により送風することで、薄切片は作製されていくに伴ってカールしてしまうことが防止されてベルトに載置されるものとされている。
【０００４】
また、薄切片が作製される包埋ブロックに隣接して搬送ベルトを配置するとともに、搬送ベルトと反対側に搬送ベルトに向かって送風可能に送風機が配置されている薄切片作製装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−１７８２８７号公報
【特許文献２】米国特許第３６６７３３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による装置よれば、作製されていく薄切片のカールを防止するには包埋ブロックを薄切している間常に送風している必要があるが、薄切片は、常時風を受けることで変動してしまい、風の影響による変動が大きくなってしまった場合には、正確に薄切できず、あるいは、ベルト以外の部分に付着してしまうおそれがあった。また、何らかの原因によりカールしてしまった場合には、送風機の送風によりカール状の薄切片を包埋ブロックに押付けて潰してしまうこととなり逆効果となってしまうこともあった。また、特許文献２による装置によれば、送風機による送風は、搬送ベルトに向かって送風して、包埋ブロックから作製された薄切片を隣接する搬送ベルトに送るためだけのものであり、薄切片がカールしてしまった場合には、カールしたままの状態で搬送ベルトに送られてしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することが可能な薄切片作製装置、及び、薄切片の搬送方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の薄切片作製装置は、包埋ブロックを薄切するカッターと、包埋ブロックを固定する試料台と、該試料台を前記カッターに対して所定の送り方向に相対移動させて、該カッターによって包埋ブロックを薄切させる送り手段と、前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設されて、包埋ブロックから薄切された薄切片を搬送する搬送ベルトと、前記カッターの前記切れ刃の前方に配置され、薄切される包埋ブロックの切削面上に、該切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付け可能な送気手段を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、包埋ブロックをカッターによって薄切することで作製した薄切片を、前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設された搬送ベルトに引き渡して搬送させる薄切片の搬送方法であって、前記カッターによって包埋ブロックを薄切する際に、前記カッターの前記切れ刃の前方側から薄切する包埋ブロックの切削面上に、前記切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付けて作製される薄切片を伸張させて、前記搬送ベルトに引き渡すことを特徴としている。
【０００９】
この発明に係る薄切片作製装置及び薄切片の搬送方法によれば、包埋ブロックを試料台に固定し、送り手段によってカッターに対して所定の送り方向に試料台とともに包埋ブロックを相対移動させることで、カッターによって包埋ブロックを薄切し、薄切片を作製していくことができる。そして、送気手段によって包埋ブロックの切削面上に、切れ刃に向かう方向で、かつ、切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付ければ、圧縮気体は、一度切削面に吹き付けられた後に、切削面に沿って薄切片が作製されていく切れ刃に向かって吹き付けられることとなる。このため、作製されて切れ刃から延びる薄切片には、切れ刃が位置する根元部分から吹き込むこととなり、カールしてしまったとしても、カール状の薄切片の内部に吹き込むこととなる。このため、薄切片は、カールしてしまったとしても、圧縮気体により、押し潰されてしまうことなく、カール状を呈する内部から押し広げられることとなり、確実に伸張させることができる。また、カールしたとしても圧縮気体により確実に伸張させることができることから、常に圧縮気体を送気させておく必要がなく、適切なタイミングで送気すれば良い。
【００１０】
また、上記の薄切片作製装置において、前記送気手段を、前記カッターの前記切れ刃に対して位置調整する吹付位置調整手段を備えることがより好ましい。
【００１１】
この発明に係る薄切片作製装置によれば、吹付位置調整手段により送気手段をカッターの切れ刃に対して位置調整することができる。このため、包埋ブロックを薄切する厚さ、包埋ブロックに包埋されている生体試料の種類、あるいは、切削面の湿潤状態などの各種条件によって、作製される薄切片がカールする曲率は異なるが、現在の条件において、最適な位置で送気手段により圧縮気体を吹き付けることができ、より確実にカール状の薄切片を伸張させることができる。
【００１２】
さらに、上記の薄切片作製装置において、前記吹付位置調整手段は、前記カッターの前記切れ刃に対して前後方向に位置を調整する距離調整部と、前記カッターの前記切れ刃によって包埋ブロックに形成される切削面からの高さを調整する高さ調整部と、該切削面に対する前記圧縮気体の吹き出し角度を調整する角度調整部とを有することがより好ましい。
【００１３】
この発明に係る薄切片作製装置によれば、距離調整部によりカッターの切れ刃に対して前後方向に、高さ調整部によって高さ方向に、また、角度調整分によって吹き出し角度を調整することができるので、各種条件に応じて圧縮気体を吹き付ける条件を細かく設定することができる。
【００１４】
また、上記の薄切片作製装置において、前記送気手段による圧縮気体の吹付け圧力及び吹付け時間を制御する制御部を備えることがより好ましい。
【００１５】
この発明に係る薄切片作製装置によれば、制御部により送気手段による圧縮気体の吹付け圧力及び吹付け時間を制御することができるので、各種条件に応じて圧縮気体を吹き付ける条件を細かく設定することができる。
【００１６】
また、上記の薄切片作製装置において、前記カッターと前記送り手段とにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に、前記送気手段によって圧縮気体を吹き付けさせる制御部を備えることがより好ましい。
【００１７】
また、上記の薄切片の搬送方法において、前記カッターにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に圧縮気体を吹き付けることがより好ましい。
【００１８】
この発明に係る薄切片作製装置及び薄切片の搬送方法によれば、カッターと送り手段とにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端からカッターの切れ刃までの最大距離が、切れ刃から搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に、制御部によって送気手段から圧縮気体を吹き付けさせることで、最小限の時間及び回数だけ圧縮気体を吹き付けるだけで、伸張させた薄切片を確実に搬送ベルトに端部で受け取らせることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の薄切片作製装置によれば、上記の送気手段を備えることで、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することができる。
また、本発明の薄切片の搬送方法によれば、包埋ブロックの切削面上に切れ刃に向かう方向で、かつ、切れ刃から離間した位置で圧縮気体を吹き付けることで、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１から図６は、この発明に係る実施形態を示している。図１及び図２に示す薄切片作製装置１は、生体試料が包埋された包埋ブロックＢから厚さ３〜５μｍ程度の極薄の薄切片を作製し、薄切片に含まれる生体試料を検査、観察する過程において、自動的に、包埋ブロックＢから薄切片を薄切し、次工程に搬送する装置である。生体試料は、例えば、人体や実験動物等から取り出した臓器などの組織であり、医療分野、製薬分野、食品分野、生物分野などで適時選択されるものである。また、包埋ブロックＢは、上記のような生体試料を包埋剤によって包埋、すなわち周囲を覆い固めたものである。ここで、包埋剤は、上記のように液状化と冷却固化が容易に可能とされるとともに、エタノールに浸漬することで溶解する材質であり、樹脂やパラフィンなどである。また、包埋ブロックＢは、基本的に略長方形の切削面Ｂ２を有した直方体状に成形されており、本実施形態においても、直方体状に形成されているものとして説明するが、必ずしもこのような形状に限られるものではない。以下、薄切片作製装置１の構成について説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、薄切片作製装置１は、包埋ブロックＢが載置されたカセットＣを固定する試料台２と、包埋ブロックＢを薄切するカッター３と、試料台２を移動させる送り手段である送り機構４と、カッター３によって包埋ブロックＢから薄切された薄切片Ｂ１を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送手段５と、搬送手段５で搬送された薄切片Ｂ１を受け取る薄切片受取手段である液槽６と、作製される薄切片Ｂ１に対して圧縮気体Ｇである圧縮空気を吹き付ける送気手段７と、各構成を制御する制御部であるコントローラ８とを備える。試料台２には、包埋ブロックＢが載置されたカセットＣを挟持部材９ａ、９ｂにより二方向から挟み込んで固定するとともに、位置決めするブロック固定機構９が設けられている。
【００２２】
送り機構４は、試料台２の下方に設けられ、試料台２に固定された包埋ブロックＢを薄切する送り方向Ｘに移動させるＸステージ４ａと、包埋ブロックＢを厚さ方向Ｚに位置調整するＺステージ４ｂとを有する。そして、コントローラ８は、Ｘステージ４ａによって一定の送り速度で、カッター３に向かって送り方向Ｘに試料台２を移動させることが可能であり、これによりカッター３によって送り速度で試料台２に固定された包埋ブロックＢを薄切していくことが可能となっている。また、コントローラ８は、Ｚステージ４ｂによって一定量だけ厚さ方向Ｚに包埋ブロックＢを移動させることが可能であり、これにより対応する厚さだけカッター３によって包埋ブロックＢを薄切することが可能となっている。
【００２３】
ここで、試料台２と隣接する位置には、包埋ブロックＢのサイズを検出するブロックサイズ検出器１０と、包埋ブロックＢの位置を検出するブロック位置検出器１１と、包埋ブロックＢの種類を検出するブロック種類検出器１２とが設けられている。ブロックサイズ検出器１０は、例えば、試料台２の上方に配置される撮像手段と、該撮像手段からの画像を解析する解析手段とで構成されており、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２を撮像した画像データを解析することにより、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の送り方向Ｘに沿う辺の長さと、これと直交する方向の辺の長さとを検出することが可能となっている。ブロック位置検出器１１は、例えば、レーザ光により包埋ブロックＢの位置を検出するもので、レーザ光を送り方向Ｘと直交する方向で、包埋ブロックＢに向かって照射し、その反射光を検出することで、包埋ブロックＢの送り方向Ｘの位置を検出することが可能となっている。なお、上記のブロックサイズ検出器１０の撮像手段によって包埋ブロックＢの位置を検出することも可能である。また、ブロック種類検出器１２は、例えば、バーコード及び２次元バーコードリーダであり、カセットＣに予め印刷されているバーコード及び２次元バーコードを読み取ることでカセットＣに載置された包埋ブロックＢの種類を検出することが可能となっている。
【００２４】
また、カッター３は、カッター固定部１５に固定されている。カッター固定部１５は、カッター３の切れ刃３ａを下向きとして所定の角度で傾斜するようにして支持する固定台１６と、固定台１６に対してカッター３を上側から挟み込む刃押さえ１７とを有している。なお、図示しないがカッター固定部１５の固定台１６の両端は、装置の外郭をなすフレームに固定されている。また、刃押さえ１７の上面１７ａは、液体貯留部１８として、凹状に形成されていて、後述するように給排手段２７によって液体として水Ｗを貯留することが可能となっている。ここで、本実施形態では、液体貯留部１８の底面１８ｂは、親水性となる表面処理が行われている。親水性の表面処理は、例えば、酸化チタン膜を形成するなどして行われている。なお、本実施形態では、カッター３は、切れ刃３ａが送り機構４による包埋ブロックＢの送り方向Ｘと直交するようにカッター固定部１５に固定されており、すなわち、引き角を９０度として説明する。
【００２５】
また、薄切片受取手段である液槽６は、液体として例えば水Ｗが貯留されており、包埋ブロックＢから作製され、搬送された薄切片Ｂ１を、浮遊させて、次工程のスライドガラスへの薄切片の引渡しを可能とさせるものである。また、搬送手段５は、搬送方向Ｙに沿ってカッター３の上方から液槽６の内部まで配設された無端状の搬送ベルト２０と、搬送ベルト２０を走行させるローラ群２１と、ローラ群２１の一つである中間ローラ２１ｃを回転駆動させる搬送駆動部２２とを有する。ここで、搬送ベルト２０による搬送方向Ｙは、平面視してカッター３の切れ刃３ａと直交するように設定されていて、引き角を９０度とする本実施形態においては、平面視して送り方向Ｘと略一致している。搬送ベルト２０は、本実施形態では、網目状に形成されていて、特に水Ｗをしみ込みやすくするため親水性の線材で形成されていることが好ましい。
【００２６】
ローラ群２１は、カッター３に近接する側で搬送ベルト２０を第一折返し部２０ａとして折り返す方向切替ローラ２１ａと、カッター３の切れ刃３ａ後方となる液槽６内部に設けられて搬送ベルト２０を第二折返し部２０ｂとして折り返す後部ローラ２１ｂと、方向切替ローラ２１ａと後部ローラ２１ｂとの間で搬送ベルト２０の角度を変更する中間ローラ２１ｃ、２１ｄとを有する。方向切替ローラ２１ａは、少なくとも一部が液体貯留部１８の内部に収容されて、カッター３の切れ刃３ａの向きと略平行となるようにして、刃押さえ１７に回転可能に支持されている。そして、図３に示すように、搬送ベルト２０は、下方から方向切替ローラ２１ａに巻き回されて第一折返し部２０ａで上方へ折り返され、当該第一折返し部２０ａで上方に折り返した位置を受取位置Ｐとして、カッター３によって薄切された薄切片Ｂ１を受け取ることが可能となっている。また、上記のように方向切替ローラ２１ａが液体貯留部１８の内部に収容されているから、液体貯留部１８に水Ｗが貯留された状態では、第一折返し部２０ａを折り返された搬送ベルト２０は、液体貯留部１８の水Ｗで湿潤な状態とすることが可能となっている。
【００２７】
ここで、図３に示すように、方向切替ローラ２１ａと、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａとの離間距離は、大きくなると、搬送ベルト２０が包埋ブロックＢから薄切されて受取位置Ｐまで延びてくる薄切片Ｂ１と離れてしまうので、できる限り小さくする方が好ましい。一方で、搬送ベルト２０が液体貯留部１８の壁面１８ａと接触してしまうと、搬送ベルト２０の走行が阻害され、また、液体貯留部１８の水Ｗが壁面１８ａ側に行き渡らないことから、方向切替ローラ２１ａは壁面１８ａと僅かに離間していることが好ましい。特に、液体貯留部１８に貯留される液体の種類と、搬送ベルト２０の材質にもよるが、搬送ベルト２０と壁面１８ａとを所定の間隙に設定することで、貯留される液体の液面Ｗ２が、壁面１８ａの上端１８ｃから搬送ベルト２０の薄切片Ｂ１が載置される表面２０ｃに向かって、表面張力によって傾斜して形成されるようになり、該液面Ｗ２により薄切片Ｂ１を吸着して誘導することができるので、より好ましい。
【００２８】
また、図１に示すように、後部ローラ２１ｂは、液槽６の内部で、液槽６に回転可能に支持されていて、液槽６に貯留された液体である水Ｗに浸漬されている。このため、薄切片Ｂ１を載置しつつ液槽６に向かって走行する搬送ベルト２０の上側は、後部ローラ２１ｂで第二折返し部２０ｂとして下方へ折り返されて、第一折返し部２０ａに向かって走行することが可能となっている。また、搬送ベルト２０は、第二折返し部２０ｂ近傍で、液槽６内部の水Ｗに浸漬されることとなり、液面Ｗ３と接する位置を引渡位置Ｑとして薄切片Ｂ１を水Ｗに引き渡すことが可能となっている。
【００２９】
また、送気手段７は、カッター３の切れ刃３ａ前方に対向配置された吹出しノズル２３と、吹出しノズル２３と送気管２３ａを介して接続されて圧縮気体Ｇとして圧縮空気を生成するコンプレッサー２４と、送気管２３ａに設けられて圧縮気体Ｇの流量を調整するバルブ２５とを有する。図３から図５に示すように、吹出しノズル２３は、切れ刃３ａと略平行に配設された細長の開口２３ｂを有し、薄切される包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、切れ刃３ａから離間した位置に圧縮気体Ｇを吹き付け可能に配置されている。ここで、開口２３ａの幅Ｂ２３は、カッター３の切れ刃３ａの引き角θが９０度に設定されている本実施形態においては、使用が予定される包埋ブロックＢの寸法Ｗｂ１、Ｗｂ２の最大寸法よりも大きく設定されている。このため、最大寸法を有する包埋ブロックＢを寸法Ｗｂ１、Ｗｂ２の内の大きい寸法を示す辺が切れ刃３ａと略平行となるように設置しても、切削面Ｂ１の幅方向全体に圧縮気体Ｇを吹き付けることができる。
【００３０】
また、開口２３ｂの高さＨ２３は、包埋ブロックＢから薄切片Ｂ１が作製され、カールする際に、当該カールの外径Ｄｂ１よりも小さい寸法に設定されていることが好ましい。このようにすることで、カール状の薄切片Ｂ１の上部に直接吹き付けることを確実に防止することができ、圧縮気体Ｇによってカール状の薄切片Ｂ１を押し潰してしまうことを確実に防止することができる。また、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上における吹出しノズル２３による圧縮気体Ｇの位置としては、送り方向Ｘの切れ刃３ａからの離間距離Ｌｇが、作製される薄切片Ｂ１のカールの外径Ｄｂ１以上となることが好ましい。このようにすることで、カールした薄切片Ｂ１に直接吹き付けることをより確実に防止することができる。また、吹出しノズル２３の厚さ方向Ｚの位置としては、カッター３の切れ刃３ａから吹出しノズル２３の下端２３ｃまでの厚さ方向Ｚの離間距離Ｌ２３ｚが、予定される包埋ブロックＢの薄切する厚さよりも大きく設定されている。これにより包埋ブロックＢを薄切するのに、送り機構４のＺステージ４ｂにより包埋ブロックＢを厚さ方向Ｚに移動させたとしても、吹出しノズル２３と包埋ブロックＢとが干渉してしまうのを防ぐことができる。なお、薄切片Ｂ１が形成するカールの外径Ｄｂ１は、包埋ブロックＢを薄切する厚さ、包埋ブロックＢに包埋されている生体試料の種類、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の湿潤状態などによって異なるものである。このため、上記のような位置条件としては、経験則上の外径Ｄｂ１の最大値よりも大きく設定し、あるいは、下記に示す吹付位置調整手段２６により各薄切条件によって適宜変更することが好ましい。
【００３１】
また、バルブ２５の開閉量は、コントローラ８により制御されている。また、図３及び図４に示すように、吹出しノズル２３には、吹出しノズル２３の位置を調整する吹付位置調整手段２６が設けられている。吹付位置調整手段２６は、切れ刃３ａの前後方向に向かって位置調整を行う距離調整部２６ａと、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２からの高さの調整を行う高さ調整部２６ｂと、吹出しノズル２３から吹き出される圧縮気体Ｇの吹き出し角度φを調整する角度調整部２６ｃとを有する。そして、吹付位置調整手段２６による吹出しノズル２３の位置調整は、コントローラ８により制御されている。また、加湿器２８は、ミスト状の気体を切削面Ｂ２に向かって吹き付け可能であり、図示しない移動機構によりコントローラ８の制御のもと、必要に応じて切削面Ｂ２の上方に配置させることが可能となっている。
【００３２】
また、コントローラ８は、搬送駆動部２２を制御することにより、後述するように、搬送ベルト２０を受取速度、搬送速度、及び、引渡速度の３種類の速度で走行させることが可能となっている。ここで、受取速度は、作製された薄切片Ｂ１を受取位置Ｐにおいて搬送ベルト２０で受け取る際の搬送ベルト２０の速度である。受取速度は、送り機構４のＸステージ４ａによる送り速度に応じて設定され、切れ刃３ａの引き角が９０度である本実施形態では、送り速度と略等しいか、若しくは、送り速度の５０％程度までの範囲で送り速度よりも遅く設定されている。また、搬送速度は、搬送ベルト２０で作製された薄切片Ｂ１を搬送する際の速度で、受取速度よりも高速に設定されている。また、引渡速度は、搬送ベルト２０から液槽６内部の水Ｗに薄切片Ｂ１を引き渡す際の速度で、搬送速度よりも低速に設定されている。なお、搬送速度については、受取速度によって異なる速度としても良いが、送り速度に応じて変動する受取速度よりも十分に大きな速度として、一定の値に設定しても良く、引渡速度もこれに応じて一定の値として良い。
【００３３】
また、図１及び図２に示すように、本実施形態の薄切片作製装置１は、さらに、液体貯留部１８に液体である水Ｗを給排する給排手段２７と、包埋ブロックＢに加湿を行う加湿器２８と、各機構の駆動時間等を計測するタイマー２９とを備える。給排手段２７は、水Ｗを供給する供給槽２７ａと、供給槽２７ａから水Ｗを汲み上げる供給ポンプ２７ｂと、液体貯留部１８に開口し供給ポンプ２７ｂからの水Ｗを供給する供給管２７ｃと、液体貯留部１８に開口する排出管２７ｄと、排出管２７ｄを介して液体貯留部１８の内部の水Ｗを吸い出して供給槽２７ａに排出する排出ポンプ２７ｅとを有する。供給管２７ｃは、搬送ベルト２０の幅方向一方側に隣接して設けられていて、開口が液体貯留部１８の内部において、切れ刃３ａ側となるように設けられている。また、排出管２７ｄは、搬送ベルト２０の幅方向他方側に隣接して設けられていて、同様に開口が液体貯留部１８の内部において、切れ刃３ａ側となるように設けられている。また、供給ポンプ２７ｂ及び排出ポンプ２７ｅによる流量や駆動時間は、コントローラ８により制御されている。
【００３４】
また、コントローラ８は、図示しないがメモリを有しており、当該メモリに各種包埋ブロックを薄切するための薄切条件がテーブルデータとして記憶されている。具体的には、薄切条件としては、包埋ブロックＢに包埋されている生体試料の種類、及び、包埋ブロックＢのサイズと対応させて、面合わせの回数、薄切する厚さ、薄切時における必要加湿量、薄切速度すなわち送り機構による送り方向Ｘへの送り速度、並びに、送気手段７において吹出しノズル２３の位置条件（切れ刃３ａの前後方向に向かう距離、切削面Ｂ２からの高さ、圧縮気体Ｇを吹き出す角度など）、及び圧縮気体Ｇを吹き出す圧力、時間、開始及び終了のタイミングなどが挙げられる。そして、コントローラ８は、包埋ブロックの種類及びサイズに応じてテーブルデータから決定される薄切条件に従って、各構成を制御し、包埋ブロックＢから薄切片Ｂ１の作製を行う。以下に、コントローラ８による制御の詳細、並びに、薄切片作製装置１による作用を説明する。
【００３５】
図４から図６は、コントローラ８による制御に基づく、薄切片の作製、搬送のフローを示している。まず、準備工程Ｓ１として、図４に示すフローに基づいて、以下の動作を行う。試料台２に、包埋ブロックＢが載置されたカセットＣを載置し、ブロック固定機構９によって固定すると、ブロック種類検出器１２は、カセットＣに印刷されている情報からカセットＣに載置されている包埋ブロックＢの種類を検出し、種類データとしてコントローラ８に入力する（ステップＳ１−１）。次に、ブロックサイズ検出器１０が、包埋ブロックＢのサイズを検出し、サイズデータとしてコントローラ８に入力する（ステップＳ１−２）。次に、コントローラ８は、図示しないメモリに記憶されているテーブルを参照し（ステップＳ１−３）、入力された種類データ及びサイズデータと対応する薄切条件を決定する（ステップＳ１−４）。
【００３６】
そして、次に面合わせを行う。すなわち、まず、コントローラ８は、加湿器２８を駆動させて、予め決定した薄切条件の一つである必要加湿量に基づいて、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の加湿を行う（ステップＳ１−５）。次に、コントローラ８は、面合わせとして包埋ブロックＢを切削する（ステップＳ１−６）。すなわち、コントローラ８は、まず、予め決定した薄切条件である薄切する厚さに基づいて、送り機構４のＺステージ４ｂを駆動して、包埋ブロックＢを対応する分だけ厚さ方向Ｚに移動させる。次に、コントローラ８は、薄切条件の一つとして決定した薄切速度に基づいて、送り機構のＸステージ４ａを駆動して、包埋ブロックＢをカッター３に向けて送り方向Ｘに移動させていく。これにより包埋ブロックＢは、予め薄切条件として決定された厚さ、速度で、薄切されることとなる。なお、面合わせ時における包埋ブロックＢの切削屑は、図示しないが下方の回収する手段に回収され廃棄される。次に、コントローラ８は、面合わせの回数が、薄切条件として予め決定された回数Ｎだけ実施されたかを判定する（ステップＳ１−７）。この場合は、まだ一回目であるので、回数Ｎに達していないと判定し、現在の回数１に１を加算し（ステップＳ１−８）、再度ステップＳ１−５からの面合わせを繰り返し実施する。そして、ステップＳ１−７において、所定回数Ｎだけ面合わせを実施したと判定された場合には、次の薄切片作製工程Ｓ２に移行して、図５に示すフローを実施する。
【００３７】
すなわち、図５に示すように、まず、コントローラ８は、搬送手段５の搬送駆動部２２を駆動して、搬送ベルト２０を、受取速度で走行させる（ステップＳ２−１）。ここで、受取速度は、上記のように、送り機構４のＸステージ４ａによる送り方向Ｘへの送り速度と対応して決定されているものであり、例えば本実施形態では、コントローラ８は、決定された薄切条件の一つである薄切速度となる送り速度に基づいて、送り速度の６０％となるように受取速度を決定し、搬送駆動部２２を駆動させている。次に、コントローラ８は、加湿器２８を駆動し、再び決定された必要加湿量で面合わせ完了後の包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の加湿を行う（ステップＳ２−２）。
【００３８】
次に、包埋ブロックＢの薄切を行う（ステップＳ２−３）。すなわち、コントローラ８は、まず、薄切条件の一つとして決定した薄切する厚さに基づいて、送り機構４のＺステージ４ｂを駆動して、包埋ブロックＢを対応する分だけ厚さ方向Ｚに移動させる。次に、薄切条件の一つとして決定した薄切速度に基づいて、送り機構のＸステージ４ａを駆動して、包埋ブロックＢをカッター３に向けて送り方向Ｘに移動させていく。これにより包埋ブロックＢは、予め薄切条件として決定された厚さ、薄切速度で、順次薄切されて薄切片Ｂ１が作製されていくこととなる。なお、本実施形態では、面合わせ及び、薄切片作製時における薄切する厚さ及び速度を区別することなく説明しているが、両工程における厚さ及び速度を異なるものとしても良い。
【００３９】
また、ステップＳ２−３における包埋ブロックＢの薄切に伴って、コントローラ８は、給排手段２７の供給ポンプ２７ｂを駆動して、刃押さえ１７の液体貯留部１８に、供給管２７ｃから水Ｗを供給する（ステップＳ２−４）。なお、液体貯留部１８への水Ｗの供給量は、液体貯留部１８の容量に応じて予め設定されており、コントローラ８は、タイマー２９による計測結果に基づいて対応する時間、予め設定されている流量で水Ｗを供給させることにより、図３に示すように、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａの上端１８ｃに液面Ｗ２が設定されるようにする。ここで、本実施形態では、液体貯留部１８の底面１８ｂに親水性の表面処理が施されていることから、搬送ベルト２０の一端側の供給管２７ｃから供給された水Ｗを円滑に全体に亙って行き渡らせることができる。また、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａと、方向切替ローラ２１ａとの位置関係から、壁面１８ａの上端から搬送ベルト２０の表面２０ｃへは、表面張力によって貯留される水Ｗの液面Ｗ２が傾斜して形成されることとなる。そして、受取速度で走行している搬送ベルト２０は、液槽６の水Ｗを通過して湿潤状態になるとともに、さらに、液体貯留部１８の水Ｗを通過することで、最適な湿潤状態として、第一折返し部２０ａで折り返されて上側を受取位置Ｐから引渡位置Ｑへ走行することとなる。一方で、コントローラ８は、供給ポンプ２７ｂを駆動して、所定時間、所定流量で水Ｗを供給し、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａの上端１８ｃに液面Ｗ２が位置するように設定した後は、予め設定された上記流量より小さい流量で水Ｗを連続して供給していく。このため、搬送ベルト２０の走行に伴って、液体貯留部１８の水Ｗが搬送ベルト２０に順次付着しても、常に液体貯留部１８の水Ｗの量を一定に保つことができる。
【００４０】
また、ステップＳ２−５として、コントローラ８は、包埋ブロックＢを薄切していくに際して、包埋ブロックＢの送り方向Ｘの位置を、ブロック位置検出器１１によって検出して入力されるブロック位置データに基づいて監視する。そして、コントローラ８は、包埋ブロックＢが、予め設定された吹付け位置に達したと判断した場合には、送気手段７により、薄切条件として予め決定されている圧力、時間、開始及び終了のタイミングで、吹出しノズル２３から圧縮気体Ｇを包埋ブロックＢの切削面Ｂ２に吹き付けさせる（ステップＳ２−６）。なお、吹出しノズル２３の送り方向Ｘ及び厚さ方向Ｚの位置、並びに、吹付け角度φは、吹付位置調整手段２６により予め決定されている薄切条件に基づいて調整されている。ここで、包埋ブロックＢの吹付け位置とは、包埋ブロックＢの前端Ｂ３が、カッター３の切れ刃３ａに接触し、薄切が開始されてからの薄切して薄切片Ｂ１として作製された長さ、すなわち包埋ブロックＢの前端Ｂ３からカッター３の切れ刃３ａまでの距離Ｌｂが、カッター３の切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐ以上となる位置であり、本実施では両者が略等しくなる位置として設定されている。
【００４１】
そして、包埋ブロックＢが薄切され、薄切片Ｂ１が次第に作製されていくに従い、薄切片Ｂ１は、作製される厚さ、包埋されている生体試料の性質によりカールしてしまうが、ステップＳ２−６で送気手段７により包埋ブロックＢの切削面Ｂ２に圧縮気体Ｇを吹き付けることにより、圧縮気体Ｇは、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、切れ刃３ａから離間した位置で、一度吹き付けられた後に、切削面Ｂ２に沿って薄切片Ｂ１が作製されていく切れ刃３ａに向かって吹き付けられることとなる。このため、作製されて切れ刃３ａから延びる薄切片Ｂ１には、切れ刃３ａが位置する根元部分から吹き込むこととなり、カールしてしまったとしても、カール状の薄切片Ｂ１の内部に吹き込むこととなる。このため、薄切片Ｂ１は、カールしてしまったとしても、圧縮気体Ｇにより、押し潰されてしまうことなく、カール状を呈する内部から押し広げられることとなり、確実に伸張させることができる。そして、送気手段７による送気を、包埋ブロックＢが吹付け位置となった時に行うことで、伸張した薄切片Ｂ１の先端は、受取位置Ｐに達し、搬送ベルト２０に接触することとなる。このため、薄切片Ｂ１は、包埋ブロックＢから作製されつつ、作製された先端側が搬送ベルト２０によって受け取られ、受取位置Ｐから引渡位置Ｑへ搬送方向Ｙに沿って搬送されることとなる。ここで、搬送ベルト２０は、湿潤状態にあり、特に液体貯留部１８の水Ｗに受取位置Ｐの直前に浸漬されることにより、最適な湿潤状態とすることができ、浸潤した水Ｗの吸着力により確実に薄切片Ｂ１を受け取ることができる。さらに、本実施形態では、液体貯留部１８の水Ｗの液面Ｗ２が壁面１８ａの上端１８ｃから搬送ベルト２０の表面２０ｃへ、表面張力によって傾斜して形成されているので、薄切片Ｂ１は、液面Ｗ２に吸着されて搬送ベルト２０の表面２０ｃに誘導されることとなり、より確実に搬送ベルト２０によって薄切片Ｂ１を受け取ることができる。
【００４２】
また、受け取られた薄切片Ｂ１の先端側は、搬送ベルト２０によって順次搬送されるとともに、基端側では包埋ブロックＢからさらに作製されることとなる。この際、搬送ベルト２０の速度が、上記受取速度に設定されていることから、搬送される先端側が、基端側で作製される速度よりも速くなって引っ張られ、切れることを防ぐことができる。また、搬送される先端側が、基端側で作製されていく速度よりも遅すぎて、受取位置Ｐとカッター３の切れ刃３ａとの間で作製された薄切片Ｂ１が圧縮されてしわになることを防ぐことができる。
【００４３】
そして、ステップＳ２−７として、コントローラ８は、ブロック位置検出器１１から入力されるブロック位置データを監視し、包埋ブロックＢがカッター３の切れ刃３ａを通過と判断した場合、すなわち包埋ブロックＢの薄切が完了した場合には、送り機構４のＸステージ４ａの駆動を停止させ、ステップＳ２−８に移行する。ステップＳ２−８では、コントローラ８は、給排手段２７の供給ポンプ２７ｂの駆動を停止させて液体貯留部１８への水Ｗの供給を停止させ、搬送工程Ｓ３に移行して、図６に示すフローを実施する。
【００４４】
すなわち、図６に示すように、まず、コントローラ８は、給排手段２７の排出ポンプ２７ｅを駆動して、液体貯留部１８の水Ｗを排出管２７ｄから排出させる（ステップＳ３−１）。次に、コントローラ８は、搬送駆動部２２を制御して、搬送ベルト２０の走行する速度を、受取速度から搬送速度に切り替える（ステップＳ３−２）。このため、搬送ベルト２０に受け取られた薄切片Ｂ１は、受取速度より高速の搬送速度で引渡位置Ｑまで速やかに搬送されることとなる。そして、コントローラ８は、ステップＳ２−１で搬送ベルト２０の走行を開始してからの走行距離を監視し、薄切片Ｂ１が引渡位置Ｑ近傍に到達するように予め設定された走行距離分だけ走行させた否かの判定を行い（ステップＳ３−３）、当該走行距離分だけ走行させた場合には、給排手段２７による液体貯留部１８からの水Ｗの排出を停止し（ステップＳ３−４）、さらに、搬送駆動部２２を制御して搬送ベルト２０の走行する速度を搬送速度から引渡速度に切り替える（ステップＳ３−５）。このため、搬送ベルト２０上の薄切片Ｂ１は、引渡速度で引渡位置Ｑまで達し、引渡位置Ｑに位置する液槽６の水Ｗの液面Ｗ３に触れて、搬送ベルト２０から離脱して水Ｗに引き渡されることとなる（ステップＳ３−６）。そして、コントローラ８は、搬送ベルト２０の走行距離が、受取位置Ｐから引渡位置Ｑまでの搬送距離以上となったら、搬送駆動部２２の駆動を停止し、搬送ベルト２０の走行を停止させる。
【００４５】
以上のように、本実施形態の薄切片作製装置１では、送気手段７によって包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、切れ刃３ａから離間した位置で、圧縮気体Ｇを吹き付けることで、作製されていく薄切片Ｂ１がカールしてしまったとしても、確実に伸張させて搬送ベルト２０に受け取らせることができる。また、薄切片Ｂ１がカールしたとしても圧縮気体Ｇにより確実に伸張させることができることから、送気手段７によって常に圧縮気体Ｇを送気させておく必要がなく、適切なタイミングで送気すれば良い。すなわち、コントローラ８による制御のもと、カッター３と送り機構４とにより包埋ブロックＢの前端Ｂ３から薄切を開始し、包埋ブロックＢの前端Ｂ３からカッター３の切れ刃３ａまでの距離Ｌｂが、切れ刃３ａから搬送ベルト２０の端部となる受取位置Ｐまでの距離Ｌｐ以上となった時に、送気手段７から圧縮気体Ｇを吹き付けさせることで、最小限の時間及び回数だけ圧縮気体Ｇを吹き付けるだけで、伸張させた薄切片Ｂ１を確実に搬送ベルト２０に受取位置Ｐで受け取らせることができる。また、本実施形態では、吹付位置調整手段２６により送気手段７を、カッター３の切れ刃３ａの前後方向となる送り方向Ｘ、厚さ方向Ｚに位置調整し、吹付け角度φを調整することができる。このため、包埋ブロックＢを薄切する厚さ、包埋ブロックＢに包埋されている生体試料の種類、あるいは、切削面Ｂ２の湿潤状態などの各種条件によって、作製される薄切片Ｂ１がカールする曲率は異なるが、現在の条件において、最適な位置で送気手段７により圧縮気体Ｇを吹き付けることができ、より確実にカール状の薄切片Ｂ１を伸張させて搬送ベルト２０に受け取らせることができる。また、この際に、搬送ベルト２０は、湿潤状態となっていて、特に液体貯留部１８により受け取る直前に水Ｗに浸漬されていることで、最適な湿潤状態として送気手段７によって伸張された薄切片Ｂ１をより確実に受け取ることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、準備工程Ｓ１において、各種薄切条件はテーブルデータを参照して決定するものとしたが、全て手動入力によって決定しても良い。また、薄切片作製工程Ｓ２において、最初にステップＳ２−１として搬送ベルト２０を受取速度で走行させるものとしたが、これに限るものではない。少なくとも薄切を開始して包埋ブロックＢの前端Ｂ３から切れ刃３ａまでの距離Ｌｂが、すなわち薄切した長さが、切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐと等しくなるまでに、搬送ベルト２０を受取速度で走行させるようにすれば良い。また、ステップＳ２−４として給排手段２７による液体貯留部１８への水Ｗを貯留させるタイミングとしては、本実施形態に限られず、準備工程Ｓ１において実施しておいても良く、少なくとも作製されていく薄切片Ｂ１の先端が受取位置Ｐに達するまでに供給が完了していれば良い。また、給排手段２７による水Ｗの供給量の管理としては、時間によるものに限られず、例えば液体貯留部１８に液面センサを設けてこれにより管理するものとしても良い。また、給排手段２７による液体貯留部１８からの水Ｗの排出について、ステップＳ３−３で薄切片Ｂ１を引渡位置Ｑ近傍に搬送するまで継続的に排出を行うものとしているが、排出が完了していれば、その時点で排出ポンプ２７ｅの駆動を停止させても良い。
【００４７】
また、送り機構４により、カッター３に対して包埋ブロックＢを固定した試料台２を送り方向Ｘ及び厚さ方向Ｚに移動させて薄切するものとしたが、これに限るものではなく、カッター３を移動させるものとしても良い。なお、この場合には、搬送ベルト２０も追従して移動可能とする必要がある。また、本実施形態では、カッター３の切れ刃３ａは、引き角θが９０度として、送り方向Ｘと直交するようにしてカッター固定部１５に固定されているものとしたが、これに限るものではなく、図９に示すように一定の引き角θを有するものとしても良い。この場合、搬送手段５の搬送ベルト２０による搬送方向Ｙは、切れ刃３ａと平面視して直交する方向となるため、送り方向Ｘとは平面視して引き角θ分だけ異なる方向となる。そして、図９に示すように、送気手段７によって送気する方向は、平面視して、搬送方向Ｙと一致する方向、すなわち切れ刃３ａと直交する方向に吹き付けることが好ましい。このようにすることによって薄切片Ｂ１の伸張する方向を、搬送ベルト２０によって受け取る方向と一致させることができ、薄切片Ｂ１を確実に搬送ベルト２０で受け取らせることができる。また、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上における吹出しノズル２３による圧縮気体Ｇの位置としては、送り方向Ｘの切れ刃３ａからの離間距離Ｌｇが、カールする薄切片Ｂ１の外径Ｄｂ１以上であるとともに、包埋ブロックＢの寸法Ｗｂ１、Ｗｂ２の内、送り方向Ｘに沿う辺の寸法をＷｂ１、送り方向Ｘに直交する方向に沿う辺の寸法をＷｂ２とすれば、＜Ｌｇ≦（Ｗｂ１・ｓｉｎθ−Ｗｂ２ｃｏｓθ）＞を満たすように設定することが好ましい。このようにすることで、カッター３による包埋ブロックＢの切削幅が最大、すなわち、カッター３の切れ刃３ａが前端Ｂ３において切れ刃３ａから離間する側の角部Ｂ３ａに達したとしても、切削面Ｂ１の幅方向全体に圧縮気体Ｇを吹き付けることができる。
【００４８】
また、引き角θを有する場合において、図７に示すステップＳ２−５における送気手段７による圧縮気体Ｇの吹き付けのタイミングとしては、包埋ブロックＢの前端Ｂ３から切り刃３ａまでの最大距離Ｌｂｍａｘ、すなわち前端Ｂ３の切れ刃３ａに近接する角部Ｂ３ｂから、切れ刃３ａまでの垂直距離と、切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐ（図３参照）との関係により決定される。なお、図９に示すように、最大距離Ｌｂｍａｘは、包埋ブロックＢを位置Ｍ１から位置Ｍ２まで移動させて、前端Ｂ３の角部Ｂ３ａから薄切を開始してからの送り方向Ｘの薄切した長さＬｂｘを用いれば、＜Ｌｂｘ・ｓｉｎθ＞で表わされる。そして、搬送ベルト２０を受取速度で走行を開始するタイミングも同様で、最大距離Ｌｂｍａｘが、切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐとなるまでであれば良い。なお、搬送ベルト２０の受取速度としては、送り速度Ｖｂの搬送方向Ｙ成分、すなわち送り速度Ｖｂに引き角θの正弦を乗じた値＜Ｖｂ・ｓｉｎθ＞と略等しいか、若しくは＜Ｖｂ・ｓｉｎθ＞の５０％程度までの範囲で＜Ｖｂ・ｓｉｎθ＞よりも遅く設定すれば良い。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００５０】
なお、上記各実施形態では、液体貯留部１８を備えるものとしたが、これに限るものではなく、液体貯留部１８を備えない構成としても良い。少なくとも、上記のように搬送ベルト２０を受取速度から搬送速度に切り換えることで、作製した薄切片Ｂ１を確実に受け取り、効率良く搬送することができる。また、搬送手段５の搬送ベルト２０は、無端状に形成されており、第一折返し部２０ａで折り返された位置を受取位置としていたが、これに限るものではなく、カッター３の上方を端部として後方に延びて巻き取られる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施形態の薄切片作製装置を示す全体図である。
【図２】この発明の実施形態の薄切片作製装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施形態の薄切片作製装置のカッター近傍の詳細を示す断面図である。
【図４】この発明の実施形態の薄切片作製装置のカッター近傍の詳細を示す平面図である。
【図５】この発明の実施形態の薄切片作製装置において、送気手段の吹付けノズルの詳細を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施形態の薄切片作製装置を使用して薄切片を作製する際の準備工程の詳細を示すフロー図である。
【図７】この発明の実施形態の薄切片作製装置を使用して薄切片を作製する際の薄切片作製工程の詳細を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施形態の薄切片作製装置を使用して薄切片を作製する際の搬送工程の詳細を示すフロー図である。
【図９】この発明の第１の実施形態の第１の変形例の薄切片作製装置のカッター近傍の詳細を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 薄切片作製装置
２ 試料台
３ カッター
３ａ 切れ刃
４ 送り機構（送り手段）
５ 搬送手段
７ 送気手段
８ コントローラ（制御部）
２０ 搬送ベルト
２６ 吹付位置調整手段
Ｇ 圧縮気体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体や実験動物等から取り出した生体試料を包埋した包埋ブロックを切削して薄切片を作製する薄切片作製装置及び薄切片の搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人体や実験動物等から取り出した生体試料を検査、観察する方法の１つとして、包埋剤によって生体試料を包埋した包埋ブロックから薄切片を作製した後に、染色処理を行い、生体試料を観察する方法が知られている。このような包埋ブロックから作製される薄切片は、細胞レベルの観察を可能とするため、３〜５μｍ程度の厚さで均一に、かつ、包埋されている生体試料を損傷しないように切削する必要がある。このため、従来このような包埋ブロックから薄切片を作製する作業は、鋭利な状態に保たれた薄刃のカッターを使用して、熟練な作業者による手作業に委ねられてきた。一方、例えば、前臨床試験においては、一試験当たり数百個の包埋ブロックを作製し、さらに一包埋ブロック当たり数枚の薄切片を作製する。このため、作業者は膨大な枚数の薄切片を作製する必要があるため、近年、薄切片を作製する一連の工程の自動化が望まれている。
【０００３】
このような薄切片の作製を自動化する薄切片作製装置としては、包埋ブロックを薄切するカッターと、包埋ブロックを固定する試料台をカッターに向かって移動させて、カッターによって包埋ブロックを薄切させる送り機構と、薄切片が載置されて薄切片を搬送するベルトと、カッターの切れ刃の向きと略平行に切れ刃と近接してカッターの上方に設けられた方向切替部と、カッターの後方に設けられた後部ローラと、方向切替部と対向する 位置に配置され薄切された薄切片に送風する送風機とを備える構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、このような薄切片作製装置においては、カッターと送り機構により包埋ブロックから作製されていく薄切片に、送風機により送風することで、薄切片は作製されていくに伴ってカールしてしまうことが防止されてベルトに載置されるものとされている。
【０００４】
また、薄切片が作製される包埋ブロックに隣接して搬送ベルトを配置するとともに、搬送ベルトと反対側に搬送ベルトに向かって送風可能に送風機が配置されている薄切片作製装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−１７８２８７号公報
【特許文献２】米国特許第３６６７３３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による装置よれば、作製されていく薄切片のカールを防止するには包埋ブロックを薄切している間常に送風している必要があるが、薄切片は、常時風を受けることで変動してしまい、風の影響による変動が大きくなってしまった場合には、正確に薄切できず、あるいは、ベルト以外の部分に付着してしまうおそれがあった。また、何らかの原因によりカールしてしまった場合には、送風機の送風によりカール状の薄切片を包埋ブロックに押付けて潰してしまうこととなり逆効果となってしまうこともあった。また、特許文献２による装置によれば、送風機による送風は、搬送ベルトに向かって送風して、包埋ブロックから作製された薄切片を隣接する搬送ベルトに送るためだけのものであり、薄切片がカールしてしまった場合には、カールしたままの状態で搬送ベルトに送られてしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することが可能な薄切片作製装置、及び、薄切片の搬送方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の薄切片作製装置は、包埋ブロックを薄切するカッターと、包埋ブロックを固定する試料台と、該試料台を前記カッターに対して所定の送り方向に相対移動させて、該カッターによって包埋ブロックを薄切させる送り手段と、前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設されて、包埋ブロックから薄切された薄切片を搬送する搬送ベルトと、前記カッターの前記切れ刃の前方に配置され、薄切される包埋ブロックの切削面上に、該切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付け可能な送気手段を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、包埋ブロックをカッターによって薄切することで作製した薄切片を、前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設された搬送ベルトに引き渡して搬送させる薄切片の搬送方法であって、前記カッターによって包埋ブロックを薄切する際に、前記カッターの前記切れ刃の前方側から薄切する包埋ブロックの切削面上に、前記切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付けて作製される薄切片を伸張させて、前記搬送ベルトに引き渡すことを特徴としている。
【０００９】
この発明に係る薄切片作製装置及び薄切片の搬送方法によれば、包埋ブロックを試料台に固定し、送り手段によってカッターに対して所定の送り方向に試料台とともに包埋ブロックを相対移動させることで、カッターによって包埋ブロックを薄切し、薄切片を作製していくことができる。そして、送気手段によって包埋ブロックの切削面上に、切れ刃に向かう方向で、かつ、切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付ければ、圧縮気体は、一度切削面に吹き付けられた後に、切削面に沿って薄切片が作製されていく切れ刃に向かって吹き付けられることとなる。このため、作製されて切れ刃から延びる薄切片には、切れ刃が位置する根元部分から吹き込むこととなり、カールしてしまったとしても、カール状の薄切片の内部に吹き込むこととなる。このため、薄切片は、カールしてしまったとしても、圧縮気体により、押し潰されてしまうことなく、カール状を呈する内部から押し広げられることとなり、確実に伸張させることができる。また、カールしたとしても圧縮気体により確実に伸張させることができることから、常に圧縮気体を送気させておく必要がなく、適切なタイミングで送気すれば良い。
【００１０】
また、上記の薄切片作製装置において、前記送気手段を、前記カッターの前記切れ刃に対して位置調整する吹付位置調整手段を備えることがより好ましい。
【００１１】
この発明に係る薄切片作製装置によれば、吹付位置調整手段により送気手段をカッターの切れ刃に対して位置調整することができる。このため、包埋ブロックを薄切する厚さ、包埋ブロックに包埋されている生体試料の種類、あるいは、切削面の湿潤状態などの各種条件によって、作製される薄切片がカールする曲率は異なるが、現在の条件において、最適な位置で送気手段により圧縮気体を吹き付けることができ、より確実にカール状の薄切片を伸張させることができる。
【００１２】
さらに、上記の薄切片作製装置において、前記吹付位置調整手段は、前記カッターの前記切れ刃に対して前後方向に位置を調整する距離調整部と、前記カッターの前記切れ刃によって包埋ブロックに形成される切削面からの高さを調整する高さ調整部と、該切削面に対する前記圧縮気体の吹き出し角度を調整する角度調整部とを有することがより好ましい。
【００１３】
この発明に係る薄切片作製装置によれば、距離調整部によりカッターの切れ刃に対して前後方向に、高さ調整部によって高さ方向に、また、角度調整分によって吹き出し角度を調整することができるので、各種条件に応じて圧縮気体を吹き付ける条件を細かく設定することができる。
【００１４】
また、上記の薄切片作製装置において、前記送気手段による圧縮気体の吹付け圧力及び吹付け時間を制御する制御部を備えることがより好ましい。
【００１５】
この発明に係る薄切片作製装置によれば、制御部により送気手段による圧縮気体の吹付け圧力及び吹付け時間を制御することができるので、各種条件に応じて圧縮気体を吹き付ける条件を細かく設定することができる。
【００１６】
また、上記の薄切片作製装置において、前記カッターと前記送り手段とにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に、前記送気手段によって圧縮気体を吹き付けさせる制御部を備えることがより好ましい。
【００１７】
また、上記の薄切片の搬送方法において、前記カッターにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に圧縮気体を吹き付けることがより好ましい。
【００１８】
この発明に係る薄切片作製装置及び薄切片の搬送方法によれば、カッターと送り手段とにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端からカッターの切れ刃までの最大距離が、切れ刃から搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に、制御部によって送気手段から圧縮気体を吹き付けさせることで、最小限の時間及び回数だけ圧縮気体を吹き付けるだけで、伸張させた薄切片を確実に搬送ベルトに端部で受け取らせることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の薄切片作製装置によれば、上記の送気手段を備えることで、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することができる。
また、本発明の薄切片の搬送方法によれば、包埋ブロックの切削面上に切れ刃に向かう方向で、かつ、切れ刃から離間した位置で圧縮気体を吹き付けることで、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製しつつ、作製した薄切片を伸張させて確実に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１から図６は、この発明に係る実施形態を示している。図１及び図２に示す薄切片作製装置１は、生体試料が包埋された包埋ブロックＢから厚さ３〜５μｍ程度の極薄の薄切片を作製し、薄切片に含まれる生体試料を検査、観察する過程において、自動的に、包埋ブロックＢから薄切片を薄切し、次工程に搬送する装置である。生体試料は、例えば、人体や実験動物等から取り出した臓器などの組織であり、医療分野、製薬分野、食品分野、生物分野などで適時選択されるものである。また、包埋ブロックＢは、上記のような生体試料を包埋剤によって包埋、すなわち周囲を覆い固めたものである。ここで、包埋剤は、上記のように液状化と冷却固化が容易に可能とされるとともに、エタノールに浸漬することで溶解する材質であり、樹脂やパラフィンなどである。また、包埋ブロックＢは、基本的に略長方形の切削面Ｂ２を有した直方体状に成形されており、本実施形態においても、直方体状に形成されているものとして説明するが、必ずしもこのような形状に限られるものではない。以下、薄切片作製装置１の構成について説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、薄切片作製装置１は、包埋ブロックＢが載置されたカセットＣを固定する試料台２と、包埋ブロックＢを薄切するカッター３と、試料台２を移動させる送り手段である送り機構４と、カッター３によって包埋ブロックＢから薄切された薄切片Ｂ１を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送手段５と、搬送手段５で搬送された薄切片Ｂ１を受け取る薄切片受取手段である液槽６と、作製される薄切片Ｂ１に対して圧縮気体Ｇである圧縮空気を吹き付ける送気手段７と、各構成を制御する制御部であるコントローラ８とを備える。試料台２には、包埋ブロックＢが載置されたカセットＣを挟持部材９ａ、９ｂにより二方向から挟み込んで固定するとともに、位置決めするブロック固定機構９が設けられている。
【００２２】
送り機構４は、試料台２の下方に設けられ、試料台２に固定された包埋ブロックＢを薄切する送り方向Ｘに移動させるＸステージ４ａと、包埋ブロックＢを厚さ方向Ｚに位置調整するＺステージ４ｂとを有する。そして、コントローラ８は、Ｘステージ４ａによって一定の送り速度で、カッター３に向かって送り方向Ｘに試料台２を移動させることが可能であり、これによりカッター３によって送り速度で試料台２に固定された包埋ブロックＢを薄切していくことが可能となっている。また、コントローラ８は、Ｚステージ４ｂによって一定量だけ厚さ方向Ｚに包埋ブロックＢを移動させることが可能であり、これにより対応する厚さだけカッター３によって包埋ブロックＢを薄切することが可能となっている。
【００２３】
ここで、試料台２と隣接する位置には、包埋ブロックＢのサイズを検出するブロックサイズ検出器１０と、包埋ブロックＢの位置を検出するブロック位置検出器１１と、包埋ブロックＢの種類を検出するブロック種類検出器１２とが設けられている。ブロックサイズ検出器１０は、例えば、試料台２の上方に配置される撮像手段と、該撮像手段からの画像を解析する解析手段とで構成されており、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２を撮像した画像データを解析することにより、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の送り方向Ｘに沿う辺の長さと、これと直交する方向の辺の長さとを検出することが可能となっている。ブロック位置検出器１１は、例えば、レーザ光により包埋ブロックＢの位置を検出するもので、レーザ光を送り方向Ｘと直交する方向で、包埋ブロックＢに向かって照射し、その反射光を検出することで、包埋ブロックＢの送り方向Ｘの位置を検出することが可能となっている。なお、上記のブロックサイズ検出器１０の撮像手段によって包埋ブロックＢの位置を検出することも可能である。また、ブロック種類検出器１２は、例えば、バーコード及び２次元バーコードリーダであり、カセットＣに予め印刷されているバーコード及び２次元バーコードを読み取ることでカセットＣに載置された包埋ブロックＢの種類を検出することが可能となっている。
【００２４】
また、カッター３は、カッター固定部１５に固定されている。カッター固定部１５は、カッター３の切れ刃３ａを下向きとして所定の角度で傾斜するようにして支持する固定台１６と、固定台１６に対してカッター３を上側から挟み込む刃押さえ１７とを有している。なお、図示しないがカッター固定部１５の固定台１６の両端は、装置の外郭をなすフレームに固定されている。また、刃押さえ１７の上面１７ａは、液体貯留部１８として、凹状に形成されていて、後述するように給排手段２７によって液体として水Ｗを貯留することが可能となっている。ここで、本実施形態では、液体貯留部１８の底面１８ｂは、親水性となる表面処理が行われている。親水性の表面処理は、例えば、酸化チタン膜を形成するなどして行われている。なお、本実施形態では、カッター３は、切れ刃３ａが送り機構４による包埋ブロックＢの送り方向Ｘと直交するようにカッター固定部１５に固定されており、すなわち、引き角を９０度として説明する。
【００２５】
また、薄切片受取手段である液槽６は、液体として例えば水Ｗが貯留されており、包埋ブロックＢから作製され、搬送された薄切片Ｂ１を、浮遊させて、次工程のスライドガラスへの薄切片の引渡しを可能とさせるものである。また、搬送手段５は、搬送方向Ｙに沿ってカッター３の上方から液槽６の内部まで配設された無端状の搬送ベルト２０と、搬送ベルト２０を走行させるローラ群２１と、ローラ群２１の一つである中間ローラ２１ｃを回転駆動させる搬送駆動部２２とを有する。ここで、搬送ベルト２０による搬送方向Ｙは、平面視してカッター３の切れ刃３ａと直交するように設定されていて、引き角を９０度とする本実施形態においては、平面視して送り方向Ｘと略一致している。搬送ベルト２０は、本実施形態では、網目状に形成されていて、特に水Ｗをしみ込みやすくするため親水性の線材で形成されていることが好ましい。
【００２６】
ローラ群２１は、カッター３に近接する側で搬送ベルト２０を第一折返し部２０ａとして折り返す方向切替ローラ２１ａと、カッター３の切れ刃３ａ後方となる液槽６内部に設けられて搬送ベルト２０を第二折返し部２０ｂとして折り返す後部ローラ２１ｂと、方向切替ローラ２１ａと後部ローラ２１ｂとの間で搬送ベルト２０の角度を変更する中間ローラ２１ｃ、２１ｄとを有する。方向切替ローラ２１ａは、少なくとも一部が液体貯留部１８の内部に収容されて、カッター３の切れ刃３ａの向きと略平行となるようにして、刃押さえ１７に回転可能に支持されている。そして、図３に示すように、搬送ベルト２０は、下方から方向切替ローラ２１ａに巻き回されて第一折返し部２０ａで上方へ折り返され、当該第一折返し部２０ａで上方に折り返した位置を受取位置Ｐとして、カッター３によって薄切された薄切片Ｂ１を受け取ることが可能となっている。また、上記のように方向切替ローラ２１ａが液体貯留部１８の内部に収容されているから、液体貯留部１８に水Ｗが貯留された状態では、第一折返し部２０ａを折り返された搬送ベルト２０は、液体貯留部１８の水Ｗで湿潤な状態とすることが可能となっている。
【００２７】
ここで、図３に示すように、方向切替ローラ２１ａと、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａとの離間距離は、大きくなると、搬送ベルト２０が包埋ブロックＢから薄切されて受取位置Ｐまで延びてくる薄切片Ｂ１と離れてしまうので、できる限り小さくする方が好ましい。一方で、搬送ベルト２０が液体貯留部１８の壁面１８ａと接触してしまうと、搬送ベルト２０の走行が阻害され、また、液体貯留部１８の水Ｗが壁面１８ａ側に行き渡らないことから、方向切替ローラ２１ａは壁面１８ａと僅かに離間していることが好ましい。特に、液体貯留部１８に貯留される液体の種類と、搬送ベルト２０の材質にもよるが、搬送ベルト２０と壁面１８ａとを所定の間隙に設定することで、貯留される液体の液面Ｗ２が、壁面１８ａの上端１８ｃから搬送ベルト２０の薄切片Ｂ１が載置される表面２０ｃに向かって、表面張力によって傾斜して形成されるようになり、該液面Ｗ２により薄切片Ｂ１を吸着して誘導することができるので、より好ましい。
【００２８】
また、図１に示すように、後部ローラ２１ｂは、液槽６の内部で、液槽６に回転可能に支持されていて、液槽６に貯留された液体である水Ｗに浸漬されている。このため、薄切片Ｂ１を載置しつつ液槽６に向かって走行する搬送ベルト２０の上側は、後部ローラ２１ｂで第二折返し部２０ｂとして下方へ折り返されて、第一折返し部２０ａに向かって走行することが可能となっている。また、搬送ベルト２０は、第二折返し部２０ｂ近傍で、液槽６内部の水Ｗに浸漬されることとなり、液面Ｗ３と接する位置を引渡位置Ｑとして薄切片Ｂ１を水Ｗに引き渡すことが可能となっている。
【００２９】
また、送気手段７は、カッター３の切れ刃３ａ前方に対向配置された吹出しノズル２３と、吹出しノズル２３と送気管２３ａを介して接続されて圧縮気体Ｇとして圧縮空気を生成するコンプレッサー２４と、送気管２３ａに設けられて圧縮気体Ｇの流量を調整するバルブ２５とを有する。図３から図５に示すように、吹出しノズル２３は、切れ刃３ａと略平行に配設された細長の開口２３ｂを有し、薄切される包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、切れ刃３ａから離間した位置に圧縮気体Ｇを吹き付け可能に配置されている。ここで、開口２３ａの幅Ｂ２３は、カッター３の切れ刃３ａの引き角θが９０度に設定されている本実施形態においては、使用が予定される包埋ブロックＢの寸法Ｗｂ１、Ｗｂ２の最大寸法よりも大きく設定されている。このため、最大寸法を有する包埋ブロックＢを寸法Ｗｂ１、Ｗｂ２の内の大きい寸法を示す辺が切れ刃３ａと略平行となるように設置しても、切削面Ｂ１の幅方向全体に圧縮気体Ｇを吹き付けることができる。
【００３０】
また、開口２３ｂの高さＨ２３は、包埋ブロックＢから薄切片Ｂ１が作製され、カールする際に、当該カールの外径Ｄｂ１よりも小さい寸法に設定されていることが好ましい。このようにすることで、カール状の薄切片Ｂ１の上部に直接吹き付けることを確実に防止することができ、圧縮気体Ｇによってカール状の薄切片Ｂ１を押し潰してしまうことを確実に防止することができる。また、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上における吹出しノズル２３による圧縮気体Ｇの位置としては、送り方向Ｘの切れ刃３ａからの離間距離Ｌｇが、作製される薄切片Ｂ１のカールの外径Ｄｂ１以上となることが好ましい。このようにすることで、カールした薄切片Ｂ１に直接吹き付けることをより確実に防止することができる。また、吹出しノズル２３の厚さ方向Ｚの位置としては、カッター３の切れ刃３ａから吹出しノズル２３の下端２３ｃまでの厚さ方向Ｚの離間距離Ｌ２３ｚが、予定される包埋ブロックＢの薄切する厚さよりも大きく設定されている。これにより包埋ブロックＢを薄切するのに、送り機構４のＺステージ４ｂにより包埋ブロックＢを厚さ方向Ｚに移動させたとしても、吹出しノズル２３と包埋ブロックＢとが干渉してしまうのを防ぐことができる。なお、薄切片Ｂ１が形成するカールの外径Ｄｂ１は、包埋ブロックＢを薄切する厚さ、包埋ブロックＢに包埋されている生体試料の種類、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の湿潤状態などによって異なるものである。このため、上記のような位置条件としては、経験則上の外径Ｄｂ１の最大値よりも大きく設定し、あるいは、下記に示す吹付位置調整手段２６により各薄切条件によって適宜変更することが好ましい。
【００３１】
また、バルブ２５の開閉量は、コントローラ８により制御されている。また、図３及び図４に示すように、吹出しノズル２３には、吹出しノズル２３の位置を調整する吹付位置調整手段２６が設けられている。吹付位置調整手段２６は、切れ刃３ａの前後方向に向かって位置調整を行う距離調整部２６ａと、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２からの高さの調整を行う高さ調整部２６ｂと、吹出しノズル２３から吹き出される圧縮気体Ｇの吹き出し角度φを調整する角度調整部２６ｃとを有する。そして、吹付位置調整手段２６による吹出しノズル２３の位置調整は、コントローラ８により制御されている。また、加湿器２８は、ミスト状の気体を切削面Ｂ２に向かって吹き付け可能であり、図示しない移動機構によりコントローラ８の制御のもと、必要に応じて切削面Ｂ２の上方に配置させることが可能となっている。
【００３２】
また、コントローラ８は、搬送駆動部２２を制御することにより、後述するように、搬送ベルト２０を受取速度、搬送速度、及び、引渡速度の３種類の速度で走行させることが可能となっている。ここで、受取速度は、作製された薄切片Ｂ１を受取位置Ｐにおいて搬送ベルト２０で受け取る際の搬送ベルト２０の速度である。受取速度は、送り機構４のＸステージ４ａによる送り速度に応じて設定され、切れ刃３ａの引き角が９０度である本実施形態では、送り速度と略等しいか、若しくは、送り速度の５０％程度までの範囲で送り速度よりも遅く設定されている。また、搬送速度は、搬送ベルト２０で作製された薄切片Ｂ１を搬送する際の速度で、受取速度よりも高速に設定されている。また、引渡速度は、搬送ベルト２０から液槽６内部の水Ｗに薄切片Ｂ１を引き渡す際の速度で、搬送速度よりも低速に設定されている。なお、搬送速度については、受取速度によって異なる速度としても良いが、送り速度に応じて変動する受取速度よりも十分に大きな速度として、一定の値に設定しても良く、引渡速度もこれに応じて一定の値として良い。
【００３３】
また、図１及び図２に示すように、本実施形態の薄切片作製装置１は、さらに、液体貯留部１８に液体である水Ｗを給排する給排手段２７と、包埋ブロックＢに加湿を行う加湿器２８と、各機構の駆動時間等を計測するタイマー２９とを備える。給排手段２７は、水Ｗを供給する供給槽２７ａと、供給槽２７ａから水Ｗを汲み上げる供給ポンプ２７ｂと、液体貯留部１８に開口し供給ポンプ２７ｂからの水Ｗを供給する供給管２７ｃと、液体貯留部１８に開口する排出管２７ｄと、排出管２７ｄを介して液体貯留部１８の内部の水Ｗを吸い出して供給槽２７ａに排出する排出ポンプ２７ｅとを有する。供給管２７ｃは、搬送ベルト２０の幅方向一方側に隣接して設けられていて、開口が液体貯留部１８の内部において、切れ刃３ａ側となるように設けられている。また、排出管２７ｄは、搬送ベルト２０の幅方向他方側に隣接して設けられていて、同様に開口が液体貯留部１８の内部において、切れ刃３ａ側となるように設けられている。また、供給ポンプ２７ｂ及び排出ポンプ２７ｅによる流量や駆動時間は、コントローラ８により制御されている。
【００３４】
また、コントローラ８は、図示しないがメモリを有しており、当該メモリに各種包埋ブロックを薄切するための薄切条件がテーブルデータとして記憶されている。具体的には、薄切条件としては、包埋ブロックＢに包埋されている生体試料の種類、及び、包埋ブロックＢのサイズと対応させて、面合わせの回数、薄切する厚さ、薄切時における必要加湿量、薄切速度すなわち送り機構による送り方向Ｘへの送り速度、並びに、送気手段７において吹出しノズル２３の位置条件（切れ刃３ａの前後方向に向かう距離、切削面Ｂ２からの高さ、圧縮気体Ｇを吹き出す角度など）、及び圧縮気体Ｇを吹き出す圧力、時間、開始及び終了のタイミングなどが挙げられる。そして、コントローラ８は、包埋ブロックの種類及びサイズに応じてテーブルデータから決定される薄切条件に従って、各構成を制御し、包埋ブロックＢから薄切片Ｂ１の作製を行う。以下に、コントローラ８による制御の詳細、並びに、薄切片作製装置１による作用を説明する。
【００３５】
図４から図６は、コントローラ８による制御に基づく、薄切片の作製、搬送のフローを示している。まず、準備工程Ｓ１として、図４に示すフローに基づいて、以下の動作を行う。試料台２に、包埋ブロックＢが載置されたカセットＣを載置し、ブロック固定機構９によって固定すると、ブロック種類検出器１２は、カセットＣに印刷されている情報からカセットＣに載置されている包埋ブロックＢの種類を検出し、種類データとしてコントローラ８に入力する（ステップＳ１−１）。次に、ブロックサイズ検出器１０が、包埋ブロックＢのサイズを検出し、サイズデータとしてコントローラ８に入力する（ステップＳ１−２）。次に、コントローラ８は、図示しないメモリに記憶されているテーブルを参照し（ステップＳ１−３）、入力された種類データ及びサイズデータと対応する薄切条件を決定する（ステップＳ１−４）。
【００３６】
そして、次に面合わせを行う。すなわち、まず、コントローラ８は、加湿器２８を駆動させて、予め決定した薄切条件の一つである必要加湿量に基づいて、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の加湿を行う（ステップＳ１−５）。次に、コントローラ８は、面合わせとして包埋ブロックＢを切削する（ステップＳ１−６）。すなわち、コントローラ８は、まず、予め決定した薄切条件である薄切する厚さに基づいて、送り機構４のＺステージ４ｂを駆動して、包埋ブロックＢを対応する分だけ厚さ方向Ｚに移動させる。次に、コントローラ８は、薄切条件の一つとして決定した薄切速度に基づいて、送り機構のＸステージ４ａを駆動して、包埋ブロックＢをカッター３に向けて送り方向Ｘに移動させていく。これにより包埋ブロックＢは、予め薄切条件として決定された厚さ、速度で、薄切されることとなる。なお、面合わせ時における包埋ブロックＢの切削屑は、図示しないが下方の回収する手段に回収され廃棄される。次に、コントローラ８は、面合わせの回数が、薄切条件として予め決定された回数Ｎだけ実施されたかを判定する（ステップＳ１−７）。この場合は、まだ一回目であるので、回数Ｎに達していないと判定し、現在の回数１に１を加算し（ステップＳ１−８）、再度ステップＳ１−５からの面合わせを繰り返し実施する。そして、ステップＳ１−７において、所定回数Ｎだけ面合わせを実施したと判定された場合には、次の薄切片作製工程Ｓ２に移行して、図５に示すフローを実施する。
【００３７】
すなわち、図５に示すように、まず、コントローラ８は、搬送手段５の搬送駆動部２２を駆動して、搬送ベルト２０を、受取速度で走行させる（ステップＳ２−１）。ここで、受取速度は、上記のように、送り機構４のＸステージ４ａによる送り方向Ｘへの送り速度と対応して決定されているものであり、例えば本実施形態では、コントローラ８は、決定された薄切条件の一つである薄切速度となる送り速度に基づいて、送り速度の６０％となるように受取速度を決定し、搬送駆動部２２を駆動させている。次に、コントローラ８は、加湿器２８を駆動し、再び決定された必要加湿量で面合わせ完了後の包埋ブロックＢの切削面Ｂ２の加湿を行う（ステップＳ２−２）。
【００３８】
次に、包埋ブロックＢの薄切を行う（ステップＳ２−３）。すなわち、コントローラ８は、まず、薄切条件の一つとして決定した薄切する厚さに基づいて、送り機構４のＺステージ４ｂを駆動して、包埋ブロックＢを対応する分だけ厚さ方向Ｚに移動させる。次に、薄切条件の一つとして決定した薄切速度に基づいて、送り機構のＸステージ４ａを駆動して、包埋ブロックＢをカッター３に向けて送り方向Ｘに移動させていく。これにより包埋ブロックＢは、予め薄切条件として決定された厚さ、薄切速度で、順次薄切されて薄切片Ｂ１が作製されていくこととなる。なお、本実施形態では、面合わせ及び、薄切片作製時における薄切する厚さ及び速度を区別することなく説明しているが、両工程における厚さ及び速度を異なるものとしても良い。
【００３９】
また、ステップＳ２−３における包埋ブロックＢの薄切に伴って、コントローラ８は、給排手段２７の供給ポンプ２７ｂを駆動して、刃押さえ１７の液体貯留部１８に、供給管２７ｃから水Ｗを供給する（ステップＳ２−４）。なお、液体貯留部１８への水Ｗの供給量は、液体貯留部１８の容量に応じて予め設定されており、コントローラ８は、タイマー２９による計測結果に基づいて対応する時間、予め設定されている流量で水Ｗを供給させることにより、図３に示すように、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａの上端１８ｃに液面Ｗ２が設定されるようにする。ここで、本実施形態では、液体貯留部１８の底面１８ｂに親水性の表面処理が施されていることから、搬送ベルト２０の一端側の供給管２７ｃから供給された水Ｗを円滑に全体に亙って行き渡らせることができる。また、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａと、方向切替ローラ２１ａとの位置関係から、壁面１８ａの上端から搬送ベルト２０の表面２０ｃへは、表面張力によって貯留される水Ｗの液面Ｗ２が傾斜して形成されることとなる。そして、受取速度で走行している搬送ベルト２０は、液槽６の水Ｗを通過して湿潤状態になるとともに、さらに、液体貯留部１８の水Ｗを通過することで、最適な湿潤状態として、第一折返し部２０ａで折り返されて上側を受取位置Ｐから引渡位置Ｑへ走行することとなる。一方で、コントローラ８は、供給ポンプ２７ｂを駆動して、所定時間、所定流量で水Ｗを供給し、液体貯留部１８の切れ刃３ａ側の壁面１８ａの上端１８ｃに液面Ｗ２が位置するように設定した後は、予め設定された上記流量より小さい流量で水Ｗを連続して供給していく。このため、搬送ベルト２０の走行に伴って、液体貯留部１８の水Ｗが搬送ベルト２０に順次付着しても、常に液体貯留部１８の水Ｗの量を一定に保つことができる。
【００４０】
また、ステップＳ２−５として、コントローラ８は、包埋ブロックＢを薄切していくに際して、包埋ブロックＢの送り方向Ｘの位置を、ブロック位置検出器１１によって検出して入力されるブロック位置データに基づいて監視する。そして、コントローラ８は、包埋ブロックＢが、予め設定された吹付け位置に達したと判断した場合には、送気手段７により、薄切条件として予め決定されている圧力、時間、開始及び終了のタイミングで、吹出しノズル２３から圧縮気体Ｇを包埋ブロックＢの切削面Ｂ２に吹き付けさせる（ステップＳ２−６）。なお、吹出しノズル２３の送り方向Ｘ及び厚さ方向Ｚの位置、並びに、吹付け角度φは、吹付位置調整手段２６により予め決定されている薄切条件に基づいて調整されている。ここで、包埋ブロックＢの吹付け位置とは、包埋ブロックＢの前端Ｂ３が、カッター３の切れ刃３ａに接触し、薄切が開始されてからの薄切して薄切片Ｂ１として作製された長さ、すなわち包埋ブロックＢの前端Ｂ３からカッター３の切れ刃３ａまでの距離Ｌｂが、カッター３の切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐ以上となる位置であり、本実施では両者が略等しくなる位置として設定されている。
【００４１】
そして、包埋ブロックＢが薄切され、薄切片Ｂ１が次第に作製されていくに従い、薄切片Ｂ１は、作製される厚さ、包埋されている生体試料の性質によりカールしてしまうが、ステップＳ２−６で送気手段７により包埋ブロックＢの切削面Ｂ２に圧縮気体Ｇを吹き付けることにより、圧縮気体Ｇは、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、切れ刃３ａから離間した位置で、一度吹き付けられた後に、切削面Ｂ２に沿って薄切片Ｂ１が作製されていく切れ刃３ａに向かって吹き付けられることとなる。このため、作製されて切れ刃３ａから延びる薄切片Ｂ１には、切れ刃３ａが位置する根元部分から吹き込むこととなり、カールしてしまったとしても、カール状の薄切片Ｂ１の内部に吹き込むこととなる。このため、薄切片Ｂ１は、カールしてしまったとしても、圧縮気体Ｇにより、押し潰されてしまうことなく、カール状を呈する内部から押し広げられることとなり、確実に伸張させることができる。そして、送気手段７による送気を、包埋ブロックＢが吹付け位置となった時に行うことで、伸張した薄切片Ｂ１の先端は、受取位置Ｐに達し、搬送ベルト２０に接触することとなる。このため、薄切片Ｂ１は、包埋ブロックＢから作製されつつ、作製された先端側が搬送ベルト２０によって受け取られ、受取位置Ｐから引渡位置Ｑへ搬送方向Ｙに沿って搬送されることとなる。ここで、搬送ベルト２０は、湿潤状態にあり、特に液体貯留部１８の水Ｗに受取位置Ｐの直前に浸漬されることにより、最適な湿潤状態とすることができ、浸潤した水Ｗの吸着力により確実に薄切片Ｂ１を受け取ることができる。さらに、本実施形態では、液体貯留部１８の水Ｗの液面Ｗ２が壁面１８ａの上端１８ｃから搬送ベルト２０の表面２０ｃへ、表面張力によって傾斜して形成されているので、薄切片Ｂ１は、液面Ｗ２に吸着されて搬送ベルト２０の表面２０ｃに誘導されることとなり、より確実に搬送ベルト２０によって薄切片Ｂ１を受け取ることができる。
【００４２】
また、受け取られた薄切片Ｂ１の先端側は、搬送ベルト２０によって順次搬送されるとともに、基端側では包埋ブロックＢからさらに作製されることとなる。この際、搬送ベルト２０の速度が、上記受取速度に設定されていることから、搬送される先端側が、基端側で作製される速度よりも速くなって引っ張られ、切れることを防ぐことができる。また、搬送される先端側が、基端側で作製されていく速度よりも遅すぎて、受取位置Ｐとカッター３の切れ刃３ａとの間で作製された薄切片Ｂ１が圧縮されてしわになることを防ぐことができる。
【００４３】
そして、ステップＳ２−７として、コントローラ８は、ブロック位置検出器１１から入力されるブロック位置データを監視し、包埋ブロックＢがカッター３の切れ刃３ａを通過と判断した場合、すなわち包埋ブロックＢの薄切が完了した場合には、送り機構４のＸステージ４ａの駆動を停止させ、ステップＳ２−８に移行する。ステップＳ２−８では、コントローラ８は、給排手段２７の供給ポンプ２７ｂの駆動を停止させて液体貯留部１８への水Ｗの供給を停止させ、搬送工程Ｓ３に移行して、図６に示すフローを実施する。
【００４４】
すなわち、図６に示すように、まず、コントローラ８は、給排手段２７の排出ポンプ２７ｅを駆動して、液体貯留部１８の水Ｗを排出管２７ｄから排出させる（ステップＳ３−１）。次に、コントローラ８は、搬送駆動部２２を制御して、搬送ベルト２０の走行する速度を、受取速度から搬送速度に切り替える（ステップＳ３−２）。このため、搬送ベルト２０に受け取られた薄切片Ｂ１は、受取速度より高速の搬送速度で引渡位置Ｑまで速やかに搬送されることとなる。そして、コントローラ８は、ステップＳ２−１で搬送ベルト２０の走行を開始してからの走行距離を監視し、薄切片Ｂ１が引渡位置Ｑ近傍に到達するように予め設定された走行距離分だけ走行させた否かの判定を行い（ステップＳ３−３）、当該走行距離分だけ走行させた場合には、給排手段２７による液体貯留部１８からの水Ｗの排出を停止し（ステップＳ３−４）、さらに、搬送駆動部２２を制御して搬送ベルト２０の走行する速度を搬送速度から引渡速度に切り替える（ステップＳ３−５）。このため、搬送ベルト２０上の薄切片Ｂ１は、引渡速度で引渡位置Ｑまで達し、引渡位置Ｑに位置する液槽６の水Ｗの液面Ｗ３に触れて、搬送ベルト２０から離脱して水Ｗに引き渡されることとなる（ステップＳ３−６）。そして、コントローラ８は、搬送ベルト２０の走行距離が、受取位置Ｐから引渡位置Ｑまでの搬送距離以上となったら、搬送駆動部２２の駆動を停止し、搬送ベルト２０の走行を停止させる。
【００４５】
以上のように、本実施形態の薄切片作製装置１では、送気手段７によって包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上に、切れ刃３ａに向かう方向で、かつ、切れ刃３ａから離間した位置で、圧縮気体Ｇを吹き付けることで、作製されていく薄切片Ｂ１がカールしてしまったとしても、確実に伸張させて搬送ベルト２０に受け取らせることができる。また、薄切片Ｂ１がカールしたとしても圧縮気体Ｇにより確実に伸張させることができることから、送気手段７によって常に圧縮気体Ｇを送気させておく必要がなく、適切なタイミングで送気すれば良い。すなわち、コントローラ８による制御のもと、カッター３と送り機構４とにより包埋ブロックＢの前端Ｂ３から薄切を開始し、包埋ブロックＢの前端Ｂ３からカッター３の切れ刃３ａまでの距離Ｌｂが、切れ刃３ａから搬送ベルト２０の端部となる受取位置Ｐまでの距離Ｌｐ以上となった時に、送気手段７から圧縮気体Ｇを吹き付けさせることで、最小限の時間及び回数だけ圧縮気体Ｇを吹き付けるだけで、伸張させた薄切片Ｂ１を確実に搬送ベルト２０に受取位置Ｐで受け取らせることができる。また、本実施形態では、吹付位置調整手段２６により送気手段７を、カッター３の切れ刃３ａの前後方向となる送り方向Ｘ、厚さ方向Ｚに位置調整し、吹付け角度φを調整することができる。このため、包埋ブロックＢを薄切する厚さ、包埋ブロックＢに包埋されている生体試料の種類、あるいは、切削面Ｂ２の湿潤状態などの各種条件によって、作製される薄切片Ｂ１がカールする曲率は異なるが、現在の条件において、最適な位置で送気手段７により圧縮気体Ｇを吹き付けることができ、より確実にカール状の薄切片Ｂ１を伸張させて搬送ベルト２０に受け取らせることができる。また、この際に、搬送ベルト２０は、湿潤状態となっていて、特に液体貯留部１８により受け取る直前に水Ｗに浸漬されていることで、最適な湿潤状態として送気手段７によって伸張された薄切片Ｂ１をより確実に受け取ることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、準備工程Ｓ１において、各種薄切条件はテーブルデータを参照して決定するものとしたが、全て手動入力によって決定しても良い。また、薄切片作製工程Ｓ２において、最初にステップＳ２−１として搬送ベルト２０を受取速度で走行させるものとしたが、これに限るものではない。少なくとも薄切を開始して包埋ブロックＢの前端Ｂ３から切れ刃３ａまでの距離Ｌｂが、すなわち薄切した長さが、切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐと等しくなるまでに、搬送ベルト２０を受取速度で走行させるようにすれば良い。また、ステップＳ２−４として給排手段２７による液体貯留部１８への水Ｗを貯留させるタイミングとしては、本実施形態に限られず、準備工程Ｓ１において実施しておいても良く、少なくとも作製されていく薄切片Ｂ１の先端が受取位置Ｐに達するまでに供給が完了していれば良い。また、給排手段２７による水Ｗの供給量の管理としては、時間によるものに限られず、例えば液体貯留部１８に液面センサを設けてこれにより管理するものとしても良い。また、給排手段２７による液体貯留部１８からの水Ｗの排出について、ステップＳ３−３で薄切片Ｂ１を引渡位置Ｑ近傍に搬送するまで継続的に排出を行うものとしているが、排出が完了していれば、その時点で排出ポンプ２７ｅの駆動を停止させても良い。
【００４７】
また、送り機構４により、カッター３に対して包埋ブロックＢを固定した試料台２を送り方向Ｘ及び厚さ方向Ｚに移動させて薄切するものとしたが、これに限るものではなく、カッター３を移動させるものとしても良い。なお、この場合には、搬送ベルト２０も追従して移動可能とする必要がある。また、本実施形態では、カッター３の切れ刃３ａは、引き角θが９０度として、送り方向Ｘと直交するようにしてカッター固定部１５に固定されているものとしたが、これに限るものではなく、図９に示すように一定の引き角θを有するものとしても良い。この場合、搬送手段５の搬送ベルト２０による搬送方向Ｙは、切れ刃３ａと平面視して直交する方向となるため、送り方向Ｘとは平面視して引き角θ分だけ異なる方向となる。そして、図９に示すように、送気手段７によって送気する方向は、平面視して、搬送方向Ｙと一致する方向、すなわち切れ刃３ａと直交する方向に吹き付けることが好ましい。このようにすることによって薄切片Ｂ１の伸張する方向を、搬送ベルト２０によって受け取る方向と一致させることができ、薄切片Ｂ１を確実に搬送ベルト２０で受け取らせることができる。また、包埋ブロックＢの切削面Ｂ２上における吹出しノズル２３による圧縮気体Ｇの位置としては、送り方向Ｘの切れ刃３ａからの離間距離Ｌｇが、カールする薄切片Ｂ１の外径Ｄｂ１以上であるとともに、包埋ブロックＢの寸法Ｗｂ１、Ｗｂ２の内、送り方向Ｘに沿う辺の寸法をＷｂ１、送り方向Ｘに直交する方向に沿う辺の寸法をＷｂ２とすれば、＜Ｌｇ≦（Ｗｂ１・ｓｉｎθ−Ｗｂ２ｃｏｓθ）＞を満たすように設定することが好ましい。このようにすることで、カッター３による包埋ブロックＢの切削幅が最大、すなわち、カッター３の切れ刃３ａが前端Ｂ３において切れ刃３ａから離間する側の角部Ｂ３ａに達したとしても、切削面Ｂ１の幅方向全体に圧縮気体Ｇを吹き付けることができる。
【００４８】
また、引き角θを有する場合において、図７に示すステップＳ２−５における送気手段７による圧縮気体Ｇの吹き付けのタイミングとしては、包埋ブロックＢの前端Ｂ３から切り刃３ａまでの最大距離Ｌｂｍａｘ、すなわち前端Ｂ３の切れ刃３ａに近接する角部Ｂ３ｂから、切れ刃３ａまでの垂直距離と、切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐ（図３参照）との関係により決定される。なお、図９に示すように、最大距離Ｌｂｍａｘは、包埋ブロックＢを位置Ｍ１から位置Ｍ２まで移動させて、前端Ｂ３の角部Ｂ３ａから薄切を開始してからの送り方向Ｘの薄切した長さＬｂｘを用いれば、＜Ｌｂｘ・ｓｉｎθ＞で表わされる。そして、搬送ベルト２０を受取速度で走行を開始するタイミングも同様で、最大距離Ｌｂｍａｘが、切れ刃３ａから受取位置Ｐまでの距離Ｌｐとなるまでであれば良い。なお、搬送ベルト２０の受取速度としては、送り速度Ｖｂの搬送方向Ｙ成分、すなわち送り速度Ｖｂに引き角θの正弦を乗じた値＜Ｖｂ・ｓｉｎθ＞と略等しいか、若しくは＜Ｖｂ・ｓｉｎθ＞の５０％程度までの範囲で＜Ｖｂ・ｓｉｎθ＞よりも遅く設定すれば良い。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００５０】
なお、上記各実施形態では、液体貯留部１８を備えるものとしたが、これに限るものではなく、液体貯留部１８を備えない構成としても良い。少なくとも、上記のように搬送ベルト２０を受取速度から搬送速度に切り換えることで、作製した薄切片Ｂ１を確実に受け取り、効率良く搬送することができる。また、搬送手段５の搬送ベルト２０は、無端状に形成されており、第一折返し部２０ａで折り返された位置を受取位置としていたが、これに限るものではなく、カッター３の上方を端部として後方に延びて巻き取られる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施形態の薄切片作製装置を示す全体図である。
【図２】この発明の実施形態の薄切片作製装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施形態の薄切片作製装置のカッター近傍の詳細を示す断面図である。
【図４】この発明の実施形態の薄切片作製装置のカッター近傍の詳細を示す平面図である。
【図５】この発明の実施形態の薄切片作製装置において、送気手段の吹付けノズルの詳細を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施形態の薄切片作製装置を使用して薄切片を作製する際の準備工程の詳細を示すフロー図である。
【図７】この発明の実施形態の薄切片作製装置を使用して薄切片を作製する際の薄切片作製工程の詳細を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施形態の薄切片作製装置を使用して薄切片を作製する際の搬送工程の詳細を示すフロー図である。
【図９】この発明の第１の実施形態の第１の変形例の薄切片作製装置のカッター近傍の詳細を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 薄切片作製装置
２ 試料台
３ カッター
３ａ 切れ刃
４ 送り機構（送り手段）
５ 搬送手段
７ 送気手段
８ コントローラ（制御部）
２０ 搬送ベルト
２６ 吹付位置調整手段
Ｇ 圧縮気体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包埋ブロックを薄切するカッターと、
包埋ブロックを固定する試料台と、
該試料台を前記カッターに対して所定の送り方向に相対移動させて、該カッターによって包埋ブロックを薄切させる送り手段と、
前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設されて、包埋ブロックから薄切された薄切片を搬送する搬送ベルトと、
前記カッターの前記切れ刃の前方に配置され、薄切される包埋ブロックの切削面上に、該切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付け可能な送気手段を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項２】
請求項１に記載の薄切片作製装置において、
前記送気手段を、前記カッターの前記切れ刃に対して位置調整する吹付位置調整手段を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項３】
請求項２に記載の薄切片作製装置において、
前記吹付位置調整手段は、前記カッターの前記切れ刃に対して前後方向に位置を調整する距離調整部と、
前記カッターの前記切れ刃によって包埋ブロックに形成される切削面からの高さを調整する高さ調整部と、
該切削面に対する前記圧縮気体の吹き出し角度を調整する角度調整部とを有することを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の薄切片作製装置において、
前記送気手段による圧縮気体の吹付け圧力及び吹付け時間を制御する制御部を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の薄切片作製装置において、
前記カッターと前記送り手段とにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に、前記送気手段によって圧縮気体を吹き付けさせる制御部を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項６】
包埋ブロックをカッターによって薄切することで作製した薄切片を、前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設された搬送ベルトに引き渡して搬送させる薄切片の搬送方法であって、
前記カッターによって包埋ブロックを薄切する際に、前記カッターの前記切れ刃の前方側から薄切する包埋ブロックの切削面上に、前記切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付けて作製される薄切片を伸張させて、前記搬送ベルトに引き渡すことを特徴とする薄切片の搬送方法。
【請求項７】
請求項６に記載の薄切片の搬送方法において、
前記カッターにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に圧縮気体を吹き付けることを特徴とする薄切片の搬送方法。
【請求項１】
包埋ブロックを薄切するカッターと、
包埋ブロックを固定する試料台と、
該試料台を前記カッターに対して所定の送り方向に相対移動させて、該カッターによって包埋ブロックを薄切させる送り手段と、
前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設されて、包埋ブロックから薄切された薄切片を搬送する搬送ベルトと、
前記カッターの前記切れ刃の前方に配置され、薄切される包埋ブロックの切削面上に、該切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付け可能な送気手段を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項２】
請求項１に記載の薄切片作製装置において、
前記送気手段を、前記カッターの前記切れ刃に対して位置調整する吹付位置調整手段を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項３】
請求項２に記載の薄切片作製装置において、
前記吹付位置調整手段は、前記カッターの前記切れ刃に対して前後方向に位置を調整する距離調整部と、
前記カッターの前記切れ刃によって包埋ブロックに形成される切削面からの高さを調整する高さ調整部と、
該切削面に対する前記圧縮気体の吹き出し角度を調整する角度調整部とを有することを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の薄切片作製装置において、
前記送気手段による圧縮気体の吹付け圧力及び吹付け時間を制御する制御部を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の薄切片作製装置において、
前記カッターと前記送り手段とにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に、前記送気手段によって圧縮気体を吹き付けさせる制御部を備えることを特徴とする薄切片作製装置。
【請求項６】
包埋ブロックをカッターによって薄切することで作製した薄切片を、前記カッターの上方から前記カッターの切れ刃後方に向かって配設された搬送ベルトに引き渡して搬送させる薄切片の搬送方法であって、
前記カッターによって包埋ブロックを薄切する際に、前記カッターの前記切れ刃の前方側から薄切する包埋ブロックの切削面上に、前記切れ刃に向かう方向で、かつ、該切れ刃から離間した位置で、圧縮気体を吹き付けて作製される薄切片を伸張させて、前記搬送ベルトに引き渡すことを特徴とする薄切片の搬送方法。
【請求項７】
請求項６に記載の薄切片の搬送方法において、
前記カッターにより包埋ブロックの前端から薄切を開始し、包埋ブロックの前端から前記カッターの前記切れ刃までの最大距離が、該切れ刃から前記搬送ベルトの端部までの距離以上となった時に圧縮気体を吹き付けることを特徴とする薄切片の搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−５４４４４（Ｐ２０１０−５４４４４Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２００３（Ｐ２００８−２２２００３）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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