JP3827774B2 - 薄切片作製装置及びその薄切補助部材の電極への電圧印加方法 - Google Patents
薄切片作製装置及びその薄切補助部材の電極への電圧印加方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、理科学試験分析や生体試料の顕微鏡観察などの医療分析において用いられるミクロトーム（固形試料またはカッタナイフを希望切断厚さに対応する量だけ移動させた後、カッタナイフによって固形試料を切断し、薄切片を作製する装置）に係り、切断工程の前に薄切片となる固形試料面に薄切補助部材（テープ・フィルム）を貼り付けた後、薄切を行い、薄切補助部材に貼り付いた薄切片を作製する装置（薄切片作製装置）において、特に、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を貼り付ける薄切片作製装置及びその薄切補助部材の電極への電圧印加方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電気力によって固定試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付ける薄切片作製装置では、薄切補助部材上の電極は基本的には１つであり、直流電源によって、固形試料と薄切補助部材の間に電位差を生じることによって、固形試料面と薄切補助部材上の電極に電荷を発生させ、これらの電荷の静電気力によって固定試料面に薄切補助部材を貼り付けている。この場合には、その貼り付けは機械力と協働して行わせている。薄切後は、薄切された薄切片に残っている電荷と、薄切補助部材の電極に残っている電荷の静電気力で薄切された薄切片が薄切補助部材に貼り付いている。
【０００３】
また、このような方法の他に、薄切補助部材に電極を設けず、固形試料面および薄切補助部材に、帯電器により電荷を散布し、これらの電荷の静電気力で固定試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切片を薄切補助部材に貼り付ける薄切片作製装置もある（例えば、本願発明者らによって、既に特願平８−９１１８６号として提案されている）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付ける薄切片作製装置では、次に示すような問題があった。
【０００５】
まず、図１７に示す、静電気力による貼り付け方法では、薄切補助部材１上に１つの電極２を設けており、直流電源３により固形試料４と薄切補助部材１の間に電圧を印加している。
【０００６】
この電圧の印加により、薄切補助部材１の電極２と固形試料４面に電荷が現れ、これらの電荷の静電気力を用いるが、この方法では固形試料４が電気的導体あるいは電気的半導体である必要がある。一般的に固形試料４は、生体組織などの試料をパラフィンに包埋、ブロック状に固めたものであり、パラフィンは絶縁体である。このため、従来はパラフィンにカーボンブラックや帯電防止剤を混ぜて、固形試料を作製している。
【０００７】
しかし、このカーボンブラックや帯電防止剤が薄切片を取り出したあとの処理（例えば薄切片の染色、観察など）に悪影響を与えていた。なお、５はカッタナイフである。
【０００８】
なお、上記薄切補助部材１は上方向から機械力Ｐを補助的に加えることにより、固形試料４を貼りつけるようにしていた。
【０００９】
また、図１８に示す貼り付け方法は、薄切補助部材に電極を設けず、固形試料面及び薄切補助部材に帯電器により電荷を散布しこれらの電荷の静電気力を用いたものである。
【００１０】
この方法によれば、基本的に固形試料１４が絶縁体でも問題なく貼り付けることができる。しかし、帯電器１２による物体の帯電電位は環境条件（特に湿度）に影響を受け、静電気力の制御が困難である。また、帯電器１２より散布した電荷が、固形試料１４面や薄切補助部材１１以外のものにも付着し、帯電させてしまうという問題があった。なお、１５はカッタナイフである。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するために、固形試料を電気的導体、あるいは半導体に改善する必要がなく、また、帯電器を用いなくても、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を貼り付けることができる薄切片作製装置及びその薄切補助部材の電極への電圧印加方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、前記薄切補助部材は、絶縁体の上に対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、この薄切片を前記薄切補助部材に保持するようにしたものである。
【００１３】
〔２〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、前記薄切補助部材は、絶縁層間に、対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、この薄切片を前記薄切補助部材に保持するようにしたものである。
【００１４】
〔３〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、前記薄切補助部材は、絶縁体上に、半導体層を介した対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、この薄切片を前記薄切補助部材に保持するようにしたものである。
【００１５】
〔４〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置における、前記薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材の対向する導体電極又は半導体電極間に電位差を生じる電圧を印加するようにしたものである。
【００１６】
〔５〕上記〔４〕記載の薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材上の対向する導体電極又は半導体電極間に生じる電位差が時間的に変化しないようにしたものである。
【００１７】
〔６〕上記〔４〕記載の薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材上の対向する導体電極又は半導体電極間に生じる電位差を能動的に、時間的に変化させるようにしたものである。
【００１８】
上記のように構成したので、
（Ａ）固形試料を電気的導体、あるいは半導体に改善する必要がなく、静電気力によって固形試料面に薄切試料部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００１９】
（Ｂ）帯電器を用いる必要がなく、静電気力の制御が容易となり、また、固形試料面や薄切補助部材以外のものを帯電させることなく静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００２０】
（Ｃ）薄切され、薄切補助部材に貼り付いた、固形試料の薄切片を、薄切補助部材上で静電気力によって移動・搬送することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１実施例を示す薄切補助部材上の電極の構成例を示す図であり、図１（ａ）はその電極の平面図、図１（ｂ）はその電極の断面図である。
【００２３】
これらの図に示すように、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１０１上に、導体または半導体の矩形状の電極１０２，１０３が形成され、この電極１０２，１０３に配線１０４，１０５が接続されている。
【００２４】
この絶縁性のフィルム１０１の材質としては、例えばポリイミドフィルムがある。電極１０２，１０３には、通常の金属箔や金属導線の他に、例えば、銀ペーストや銅ペースト、カーボンペーストのような導電塗料を用いたり、界面活性剤や帯電防止剤を塗布し、乾燥させて用いることもできる。なお、以降、特に、断り書きをした場合を除き、電極は導体または半導体からなるものである。
【００２５】
図２は本発明の第２実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００２６】
この図に示すように、この実施例では、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１１１上に、第１の櫛形状の電極１１２と第２の櫛形状の電極１１３とが組み合わされており、これらの櫛形状の電極１１２，１１３には、共通配線１１４，１１５が接続されている。
【００２７】
図３は本発明の第３実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００２８】
この図に示すように、この実施例では、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１２１上に、放射状に配置された第１の扇状の電極１２２と放射状に配置された第２の扇状の電極１２３とが交互に配置され、これらの扇状の電極１２２，１２３には、電極間接続配線１２４，１２６及び共通配線１２５，１２７が接続されている。
【００２９】
図４は本発明の第４実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００３０】
この図に示すように、この実施例では、３個の電極が１組となっている。すなわち、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１３１上に、第１の櫛形状電極１３２とそれに接続される共通配線１３３と、波状電極１３４とそれに接続される共通配線１３５と、第２の櫛形状電極１３６とそれに接続される共通配線１３７とがぞれぞれ配置されている。
【００３１】
図５は本発明の第５実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００３２】
この図に示すように、この実施例では、対向した２組の電極が配置されている。すなわち、第１の組は、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１４１上に、矩形状の電極１４２と１４３が対向配置され、第２の組は、矩形状の電極１４６と１４７が対向配置されている。ここで、１４４，１４５，１４８，１４９は電極接続配線である。
【００３３】
また、薄切補助部材の構造も、上記した絶縁フィルム上に導体電極または半導体電極が配置されただけのものの他に、以下に示すような構造のものでもよい。
【００３４】
図６は本発明の第６実施例を示す薄切補助部材の電極の構成例を示す図であり、図６（ａ）はその電極の平面図、図６（ｂ）はその電極の断面図である。
【００３５】
これらの図において、２０１は薄切片補助部材としての下部絶縁性フィルム、２０２，２０３は対向する電極、２０４，２０５は配線、２０６は薄切片補助部材としての上部絶縁性フィルムである。
【００３６】
これらの図に示すように、電極２０２，２０３を下部絶縁性フィルム２０１と上部絶縁性フィルム２０６とで挟み込むようにしている。
【００３７】
このように構成することにより、感電を防止することができる。
【００３８】
図７は本発明の第７実施例を示す薄切補助部材の電極の断面図である。
【００３９】
この図に示すように、薄切片補助部材としての絶縁性フィルム３０１上に半導体層３０２，３０３が、その上に導体電極３０４を形成するようにしている。
【００４０】
このように構成することにより、絶縁フィルムの損傷時の短絡を防止することができる。
【００４１】
図８は本発明の第１実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図であり、図８（ａ）はその全体構成を示す図、図８（ｂ）はその断面図、図９はその薄切片が薄切補助部材に貼り付く原理を説明図である。
【００４２】
これらの図において、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム４０１上に、第１の櫛形状の電極４０２と第２の櫛形状の電極４０３とが組み合わされており、これらの櫛形状の電極４０２，４０３には共通配線４０４，４０５が接続されている。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、絶縁性のフィルム（薄切補助部材）４０１上の櫛形電極４０２、４０３には直流電源４０７が接続されている。
【００４４】
以下、図９を参照して薄切片の固定について説明する。
【００４５】
まず、図９（ａ）において、固形試料４０６面に薄切補助部材４０１を接近させ、直流電源４０７のスイッチ４０８〔図８（ａ）参照〕をオンすると、薄切補助部材４０１上の櫛形電極４０２，４０３に電圧が印加され、それぞれの電極に電荷４１１，４１２が供給される。その結果、電極間に電界４１３が生じる。固形試料４０６の誘電性により、図９（ｂ）に示すように、固形試料４０６面に電界４１３の誘起で分極４１４が生じる。この分極４１４による電荷と櫛形電極４０２，４０３の電荷の静電気力により、薄切補助部材４０１が固形試料面４０６に貼り付く。
【００４６】
図９（ｃ）において、カッタナイフ４１５により、固形試料４０６を薄切しても、薄切片４１６の分極による電荷と櫛形電極の電荷は残るので、これらの電荷の静電気力により、薄切片４１６が薄切補助部材４０１に貼り付く。
【００４７】
この原理によれば、固形試料が誘電体であれば、それが電気的に導電体あるいは半導体でなくても貼り付くことになる。よって、固形試料の材質がパラフィンであっても、従来のように、そのパラフィンにカーボンブラックや帯電防止剤を混ぜて固形試料を作製する必要がなく、その薄切片を貼り付けることが可能となる（パラフィンは比誘電率２．２程度の誘電体である）。もちろん、帯電器を用いる必要もない。
【００４８】
図１０は本発明の第２実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図であり、図１０（ａ）はその全体構成を示す図、図１０（ｂ）はその供給電圧の説明図、図１０（ｃ）はその薄切片が薄切補助部材に貼り付く原理を説明図である。
【００４９】
これらの図において、絶縁性のフィルム（薄切片補助部材）５０１上に、第１の櫛形状の電極５０２と第２の櫛形状の電極５０３とが組み合わされており、これらの櫛形状の電極５０２，５０３には共通配線５０４，５０５が接続されている。これらの図に示すように、この実施例では、電極に直流電圧５０６を印加するようにしている。
【００５０】
この電圧の印加により、図９でも説明したように、薄切補助部材５０１上の電極５０２，５０３間に電界５０８が生じ、固形試料に分極による電荷を発生させる。この電荷と、薄切補助部材５０１上の櫛形状の電極５０２，５０３に発生する電荷の静電気力が固形試料５０７面と薄切補助部材５０１の吸引力となる。
【００５１】
図１１は本発明の第３実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図であり、図１１（ａ）はその全体構成を示す図、図１１（ｂ）はその薄切補助部材の断面図、図１２は薄切補助部材の電極への供給電圧の波形例を示す図、図１３〜図１６は図１２に示す供給電圧が薄切補助部材に印加される場合、薄切片が薄切補助部材へ貼り付く原理を説明図である。
【００５２】
これらの図において、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム（薄切補助部材）６０１上に、第１の櫛形状の電極６０２と第２の櫛形状の電極６０３と第３の櫛形状の電極６０４が組み合わされており、これらの櫛形状の電極６０２，６０３，６０４には共通配線６０５，６０６，６０７が接続されている。
【００５３】
この実施例では、薄切補助部材６０１上の電極６０２，６０３，６０４に直流電圧ではないパルス状電圧（時間的に各電極の電位が変化するような電圧）を印加するようにしている。そして、薄切補助部材６０１の電極を３組の櫛形電極６０２，６０３，６０４とし、電源６１１，６１２，６１３より、それぞれの電極に、図１２に示すようなパルス状の電圧（６１１，６１２，６１３）を印加したとき、薄切補助部材６０１に貼り付いた固形試料の薄切片６１５は、薄切補助部材６０１の電極６０２，６０３，６０４に生じる電荷の変化に応じて、吸引され固定される。
【００５４】
以下、薄切片の固定動作について説明する。
【００５５】
図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようなパルス電圧７０１，７０２，７０３が印加される場合、図１４（ａ）、図１５（ａ）、図１６（ａ）に示すような吸引力８０１が働き、次の瞬間には固形試料の薄切片が移動する。
【００５６】
このように、薄切補助部材の電極を適当に構成し、それぞれの電極に印加する電圧を適当に変化してやれば、薄切され、薄切補助部材に貼り付いた、固形試料の薄切片を、薄切補助部材上で静電気力によって移動（微調整等）させることができる。更には、その移動を利用して固形試料の薄切片の薄切補助部材上を搬送することもできる。
【００５７】
なお、上記実施例では、主に薄切補助部材への薄切片の固定について述べたが、その薄切片を顕微鏡用スライドガラスに転写し、そのスライドガラスに密着固定した薄切片を作製することができることは言うまでもない（詳細な転写手段としては、本願発明者等によって既に提案された、例えば、特開平８−９１１８７号を挙げることができる）。
【００５８】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００６０】
（Ａ）従来のように、固形試料を電気的導体、あるいは半導体にする必要がなく、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００６１】
（Ｂ）従来のように、固形試料を電気的導体あるいは半導体に改めることなく薄切補助部材を貼り付けるために用いていた帯電器が不要となり、静電気力の制御が容易となる。
【００６２】
また、固形試料面や薄切補助部材以外のものを帯電させることなく、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００６３】
（Ｃ）さらに、薄切され、薄切補助部材に貼り付いた、固形試料の薄切片を、薄切補助部材上で静電気力によって移動・搬送させるとができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示す薄切補助部材上の電極の構成例を示す図である。
【図２】 本発明の第２実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図３】 本発明の第３実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図４】 本発明の第４実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図５】 本発明の第５実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図６】 本発明の第６実施例を示す薄切補助部材の電極の構成例を示す図である。
【図７】 本発明の第７実施例を示す薄切補助部材の電極の断面図である。
【図８】 本発明の第１実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図である。
【図９】 本発明の第１実施例を示す薄切片が薄切補助部材に貼り付く原理を説明図である。
【図１０】 本発明の第２実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図である。
【図１１】 本発明の第３実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図である。
【図１２】 本発明の第３実施例を示す薄切補助部材の電極への供給電圧の波形図である。
【図１３】 本発明の第４実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付く原理の説明図である。
【図１４】 本発明の第４実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付き、薄切片が移動する原理の説明図（その１）である。
【図１５】 本発明の第４実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付き、薄切片が移動する原理の説明図（その２）である。
【図１６】 本発明の第５実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付き、薄切片が移動する原理の説明図（その３）である。
【図１７】 従来の薄切片作製装置の構成図である。
【図１８】 従来の他の薄切片作製装置の構成図である。
【符号の説明】
１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，３０１，４０１，５０１，６０１ 絶縁性のフィルム（薄切片補助部材）
１０２，１０３，１４２，１４３，１４６，１４７ 導体または半導体の矩形状の電極
１０４，１０５，２０４，２０５ 配線
１１２，１３２，４０２，５０２，６０２ 第１の櫛形状の電極
１１３，４０３，５０３，６０３ 第２の櫛形状の電極
１１４，１１５，１２５，１２７，１３３，１３５，１３７，４０４，４０５，５０４，５０５，６０５，６０６，６０７ 共通配線
１２２ 第１の扇状の電極
１２３ 第２の扇状の電極
１２４，１２６，１４４，１４５，１４８，１４９ 電極間接続配線
１３４ 波状電極
１３６ 第２の櫛形状電極
２０１ 下部絶縁フィルム（薄切片補助部材）
２０２，２０３ 電極
２０４，２０５ 配線
２０６ 上部絶縁フィルム（薄切片補助部材）
３０２，３０３ 半導体層
３０４ 導体電極
４０２，４０３ 櫛形状の電極
４０６，５０７ 固形試料
４０７ 直流電源
４０８ スイッチ
４１１，４１２ 電荷
４１３，５０８ 電界
４１４ 分極
４１５ カッタナイフ
４１６，６１５ 薄切片
５０６ 直流電圧
６０４ 第３の櫛形状の電極
６１１，６１２，６１３ 電源
７０１，７０２，７０３ パルス電圧
８０１ 吸引力
【発明の属する技術分野】
本発明は、理科学試験分析や生体試料の顕微鏡観察などの医療分析において用いられるミクロトーム（固形試料またはカッタナイフを希望切断厚さに対応する量だけ移動させた後、カッタナイフによって固形試料を切断し、薄切片を作製する装置）に係り、切断工程の前に薄切片となる固形試料面に薄切補助部材（テープ・フィルム）を貼り付けた後、薄切を行い、薄切補助部材に貼り付いた薄切片を作製する装置（薄切片作製装置）において、特に、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を貼り付ける薄切片作製装置及びその薄切補助部材の電極への電圧印加方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電気力によって固定試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付ける薄切片作製装置では、薄切補助部材上の電極は基本的には１つであり、直流電源によって、固形試料と薄切補助部材の間に電位差を生じることによって、固形試料面と薄切補助部材上の電極に電荷を発生させ、これらの電荷の静電気力によって固定試料面に薄切補助部材を貼り付けている。この場合には、その貼り付けは機械力と協働して行わせている。薄切後は、薄切された薄切片に残っている電荷と、薄切補助部材の電極に残っている電荷の静電気力で薄切された薄切片が薄切補助部材に貼り付いている。
【０００３】
また、このような方法の他に、薄切補助部材に電極を設けず、固形試料面および薄切補助部材に、帯電器により電荷を散布し、これらの電荷の静電気力で固定試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切片を薄切補助部材に貼り付ける薄切片作製装置もある（例えば、本願発明者らによって、既に特願平８−９１１８６号として提案されている）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付ける薄切片作製装置では、次に示すような問題があった。
【０００５】
まず、図１７に示す、静電気力による貼り付け方法では、薄切補助部材１上に１つの電極２を設けており、直流電源３により固形試料４と薄切補助部材１の間に電圧を印加している。
【０００６】
この電圧の印加により、薄切補助部材１の電極２と固形試料４面に電荷が現れ、これらの電荷の静電気力を用いるが、この方法では固形試料４が電気的導体あるいは電気的半導体である必要がある。一般的に固形試料４は、生体組織などの試料をパラフィンに包埋、ブロック状に固めたものであり、パラフィンは絶縁体である。このため、従来はパラフィンにカーボンブラックや帯電防止剤を混ぜて、固形試料を作製している。
【０００７】
しかし、このカーボンブラックや帯電防止剤が薄切片を取り出したあとの処理（例えば薄切片の染色、観察など）に悪影響を与えていた。なお、５はカッタナイフである。
【０００８】
なお、上記薄切補助部材１は上方向から機械力Ｐを補助的に加えることにより、固形試料４を貼りつけるようにしていた。
【０００９】
また、図１８に示す貼り付け方法は、薄切補助部材に電極を設けず、固形試料面及び薄切補助部材に帯電器により電荷を散布しこれらの電荷の静電気力を用いたものである。
【００１０】
この方法によれば、基本的に固形試料１４が絶縁体でも問題なく貼り付けることができる。しかし、帯電器１２による物体の帯電電位は環境条件（特に湿度）に影響を受け、静電気力の制御が困難である。また、帯電器１２より散布した電荷が、固形試料１４面や薄切補助部材１１以外のものにも付着し、帯電させてしまうという問題があった。なお、１５はカッタナイフである。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するために、固形試料を電気的導体、あるいは半導体に改善する必要がなく、また、帯電器を用いなくても、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を貼り付けることができる薄切片作製装置及びその薄切補助部材の電極への電圧印加方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、前記薄切補助部材は、絶縁体の上に対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、この薄切片を前記薄切補助部材に保持するようにしたものである。
【００１３】
〔２〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、前記薄切補助部材は、絶縁層間に、対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、この薄切片を前記薄切補助部材に保持するようにしたものである。
【００１４】
〔３〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、前記薄切補助部材は、絶縁体上に、半導体層を介した対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、この薄切片を前記薄切補助部材に保持するようにしたものである。
【００１５】
〔４〕固形試料と、薄切補助部材と、この薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置における、前記薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材の対向する導体電極又は半導体電極間に電位差を生じる電圧を印加するようにしたものである。
【００１６】
〔５〕上記〔４〕記載の薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材上の対向する導体電極又は半導体電極間に生じる電位差が時間的に変化しないようにしたものである。
【００１７】
〔６〕上記〔４〕記載の薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材上の対向する導体電極又は半導体電極間に生じる電位差を能動的に、時間的に変化させるようにしたものである。
【００１８】
上記のように構成したので、
（Ａ）固形試料を電気的導体、あるいは半導体に改善する必要がなく、静電気力によって固形試料面に薄切試料部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００１９】
（Ｂ）帯電器を用いる必要がなく、静電気力の制御が容易となり、また、固形試料面や薄切補助部材以外のものを帯電させることなく静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００２０】
（Ｃ）薄切され、薄切補助部材に貼り付いた、固形試料の薄切片を、薄切補助部材上で静電気力によって移動・搬送することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１実施例を示す薄切補助部材上の電極の構成例を示す図であり、図１（ａ）はその電極の平面図、図１（ｂ）はその電極の断面図である。
【００２３】
これらの図に示すように、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１０１上に、導体または半導体の矩形状の電極１０２，１０３が形成され、この電極１０２，１０３に配線１０４，１０５が接続されている。
【００２４】
この絶縁性のフィルム１０１の材質としては、例えばポリイミドフィルムがある。電極１０２，１０３には、通常の金属箔や金属導線の他に、例えば、銀ペーストや銅ペースト、カーボンペーストのような導電塗料を用いたり、界面活性剤や帯電防止剤を塗布し、乾燥させて用いることもできる。なお、以降、特に、断り書きをした場合を除き、電極は導体または半導体からなるものである。
【００２５】
図２は本発明の第２実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００２６】
この図に示すように、この実施例では、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１１１上に、第１の櫛形状の電極１１２と第２の櫛形状の電極１１３とが組み合わされており、これらの櫛形状の電極１１２，１１３には、共通配線１１４，１１５が接続されている。
【００２７】
図３は本発明の第３実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００２８】
この図に示すように、この実施例では、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１２１上に、放射状に配置された第１の扇状の電極１２２と放射状に配置された第２の扇状の電極１２３とが交互に配置され、これらの扇状の電極１２２，１２３には、電極間接続配線１２４，１２６及び共通配線１２５，１２７が接続されている。
【００２９】
図４は本発明の第４実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００３０】
この図に示すように、この実施例では、３個の電極が１組となっている。すなわち、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１３１上に、第１の櫛形状電極１３２とそれに接続される共通配線１３３と、波状電極１３４とそれに接続される共通配線１３５と、第２の櫛形状電極１３６とそれに接続される共通配線１３７とがぞれぞれ配置されている。
【００３１】
図５は本発明の第５実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【００３２】
この図に示すように、この実施例では、対向した２組の電極が配置されている。すなわち、第１の組は、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム１４１上に、矩形状の電極１４２と１４３が対向配置され、第２の組は、矩形状の電極１４６と１４７が対向配置されている。ここで、１４４，１４５，１４８，１４９は電極接続配線である。
【００３３】
また、薄切補助部材の構造も、上記した絶縁フィルム上に導体電極または半導体電極が配置されただけのものの他に、以下に示すような構造のものでもよい。
【００３４】
図６は本発明の第６実施例を示す薄切補助部材の電極の構成例を示す図であり、図６（ａ）はその電極の平面図、図６（ｂ）はその電極の断面図である。
【００３５】
これらの図において、２０１は薄切片補助部材としての下部絶縁性フィルム、２０２，２０３は対向する電極、２０４，２０５は配線、２０６は薄切片補助部材としての上部絶縁性フィルムである。
【００３６】
これらの図に示すように、電極２０２，２０３を下部絶縁性フィルム２０１と上部絶縁性フィルム２０６とで挟み込むようにしている。
【００３７】
このように構成することにより、感電を防止することができる。
【００３８】
図７は本発明の第７実施例を示す薄切補助部材の電極の断面図である。
【００３９】
この図に示すように、薄切片補助部材としての絶縁性フィルム３０１上に半導体層３０２，３０３が、その上に導体電極３０４を形成するようにしている。
【００４０】
このように構成することにより、絶縁フィルムの損傷時の短絡を防止することができる。
【００４１】
図８は本発明の第１実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図であり、図８（ａ）はその全体構成を示す図、図８（ｂ）はその断面図、図９はその薄切片が薄切補助部材に貼り付く原理を説明図である。
【００４２】
これらの図において、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム４０１上に、第１の櫛形状の電極４０２と第２の櫛形状の電極４０３とが組み合わされており、これらの櫛形状の電極４０２，４０３には共通配線４０４，４０５が接続されている。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、絶縁性のフィルム（薄切補助部材）４０１上の櫛形電極４０２、４０３には直流電源４０７が接続されている。
【００４４】
以下、図９を参照して薄切片の固定について説明する。
【００４５】
まず、図９（ａ）において、固形試料４０６面に薄切補助部材４０１を接近させ、直流電源４０７のスイッチ４０８〔図８（ａ）参照〕をオンすると、薄切補助部材４０１上の櫛形電極４０２，４０３に電圧が印加され、それぞれの電極に電荷４１１，４１２が供給される。その結果、電極間に電界４１３が生じる。固形試料４０６の誘電性により、図９（ｂ）に示すように、固形試料４０６面に電界４１３の誘起で分極４１４が生じる。この分極４１４による電荷と櫛形電極４０２，４０３の電荷の静電気力により、薄切補助部材４０１が固形試料面４０６に貼り付く。
【００４６】
図９（ｃ）において、カッタナイフ４１５により、固形試料４０６を薄切しても、薄切片４１６の分極による電荷と櫛形電極の電荷は残るので、これらの電荷の静電気力により、薄切片４１６が薄切補助部材４０１に貼り付く。
【００４７】
この原理によれば、固形試料が誘電体であれば、それが電気的に導電体あるいは半導体でなくても貼り付くことになる。よって、固形試料の材質がパラフィンであっても、従来のように、そのパラフィンにカーボンブラックや帯電防止剤を混ぜて固形試料を作製する必要がなく、その薄切片を貼り付けることが可能となる（パラフィンは比誘電率２．２程度の誘電体である）。もちろん、帯電器を用いる必要もない。
【００４８】
図１０は本発明の第２実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図であり、図１０（ａ）はその全体構成を示す図、図１０（ｂ）はその供給電圧の説明図、図１０（ｃ）はその薄切片が薄切補助部材に貼り付く原理を説明図である。
【００４９】
これらの図において、絶縁性のフィルム（薄切片補助部材）５０１上に、第１の櫛形状の電極５０２と第２の櫛形状の電極５０３とが組み合わされており、これらの櫛形状の電極５０２，５０３には共通配線５０４，５０５が接続されている。これらの図に示すように、この実施例では、電極に直流電圧５０６を印加するようにしている。
【００５０】
この電圧の印加により、図９でも説明したように、薄切補助部材５０１上の電極５０２，５０３間に電界５０８が生じ、固形試料に分極による電荷を発生させる。この電荷と、薄切補助部材５０１上の櫛形状の電極５０２，５０３に発生する電荷の静電気力が固形試料５０７面と薄切補助部材５０１の吸引力となる。
【００５１】
図１１は本発明の第３実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図であり、図１１（ａ）はその全体構成を示す図、図１１（ｂ）はその薄切補助部材の断面図、図１２は薄切補助部材の電極への供給電圧の波形例を示す図、図１３〜図１６は図１２に示す供給電圧が薄切補助部材に印加される場合、薄切片が薄切補助部材へ貼り付く原理を説明図である。
【００５２】
これらの図において、薄切片補助部材としての絶縁性のフィルム（薄切補助部材）６０１上に、第１の櫛形状の電極６０２と第２の櫛形状の電極６０３と第３の櫛形状の電極６０４が組み合わされており、これらの櫛形状の電極６０２，６０３，６０４には共通配線６０５，６０６，６０７が接続されている。
【００５３】
この実施例では、薄切補助部材６０１上の電極６０２，６０３，６０４に直流電圧ではないパルス状電圧（時間的に各電極の電位が変化するような電圧）を印加するようにしている。そして、薄切補助部材６０１の電極を３組の櫛形電極６０２，６０３，６０４とし、電源６１１，６１２，６１３より、それぞれの電極に、図１２に示すようなパルス状の電圧（６１１，６１２，６１３）を印加したとき、薄切補助部材６０１に貼り付いた固形試料の薄切片６１５は、薄切補助部材６０１の電極６０２，６０３，６０４に生じる電荷の変化に応じて、吸引され固定される。
【００５４】
以下、薄切片の固定動作について説明する。
【００５５】
図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようなパルス電圧７０１，７０２，７０３が印加される場合、図１４（ａ）、図１５（ａ）、図１６（ａ）に示すような吸引力８０１が働き、次の瞬間には固形試料の薄切片が移動する。
【００５６】
このように、薄切補助部材の電極を適当に構成し、それぞれの電極に印加する電圧を適当に変化してやれば、薄切され、薄切補助部材に貼り付いた、固形試料の薄切片を、薄切補助部材上で静電気力によって移動（微調整等）させることができる。更には、その移動を利用して固形試料の薄切片の薄切補助部材上を搬送することもできる。
【００５７】
なお、上記実施例では、主に薄切補助部材への薄切片の固定について述べたが、その薄切片を顕微鏡用スライドガラスに転写し、そのスライドガラスに密着固定した薄切片を作製することができることは言うまでもない（詳細な転写手段としては、本願発明者等によって既に提案された、例えば、特開平８−９１１８７号を挙げることができる）。
【００５８】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００６０】
（Ａ）従来のように、固形試料を電気的導体、あるいは半導体にする必要がなく、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００６１】
（Ｂ）従来のように、固形試料を電気的導体あるいは半導体に改めることなく薄切補助部材を貼り付けるために用いていた帯電器が不要となり、静電気力の制御が容易となる。
【００６２】
また、固形試料面や薄切補助部材以外のものを帯電させることなく、静電気力によって固形試料面に薄切補助部材を貼り付け、薄切後、薄切された薄切片を薄切補助部材に貼り付けることができる。
【００６３】
（Ｃ）さらに、薄切され、薄切補助部材に貼り付いた、固形試料の薄切片を、薄切補助部材上で静電気力によって移動・搬送させるとができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示す薄切補助部材上の電極の構成例を示す図である。
【図２】 本発明の第２実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図３】 本発明の第３実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図４】 本発明の第４実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図５】 本発明の第５実施例を示す薄切補助部材上の電極の平面図である。
【図６】 本発明の第６実施例を示す薄切補助部材の電極の構成例を示す図である。
【図７】 本発明の第７実施例を示す薄切補助部材の電極の断面図である。
【図８】 本発明の第１実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図である。
【図９】 本発明の第１実施例を示す薄切片が薄切補助部材に貼り付く原理を説明図である。
【図１０】 本発明の第２実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図である。
【図１１】 本発明の第３実施例を示す薄切補助部材の電極への電圧印加方法の説明図である。
【図１２】 本発明の第３実施例を示す薄切補助部材の電極への供給電圧の波形図である。
【図１３】 本発明の第４実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付く原理の説明図である。
【図１４】 本発明の第４実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付き、薄切片が移動する原理の説明図（その１）である。
【図１５】 本発明の第４実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付き、薄切片が移動する原理の説明図（その２）である。
【図１６】 本発明の第５実施例を示す薄切片が薄切補助部材へ貼り付き、薄切片が移動する原理の説明図（その３）である。
【図１７】 従来の薄切片作製装置の構成図である。
【図１８】 従来の他の薄切片作製装置の構成図である。
【符号の説明】
１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，３０１，４０１，５０１，６０１ 絶縁性のフィルム（薄切片補助部材）
１０２，１０３，１４２，１４３，１４６，１４７ 導体または半導体の矩形状の電極
１０４，１０５，２０４，２０５ 配線
１１２，１３２，４０２，５０２，６０２ 第１の櫛形状の電極
１１３，４０３，５０３，６０３ 第２の櫛形状の電極
１１４，１１５，１２５，１２７，１３３，１３５，１３７，４０４，４０５，５０４，５０５，６０５，６０６，６０７ 共通配線
１２２ 第１の扇状の電極
１２３ 第２の扇状の電極
１２４，１２６，１４４，１４５，１４８，１４９ 電極間接続配線
１３４ 波状電極
１３６ 第２の櫛形状電極
２０１ 下部絶縁フィルム（薄切片補助部材）
２０２，２０３ 電極
２０４，２０５ 配線
２０６ 上部絶縁フィルム（薄切片補助部材）
３０２，３０３ 半導体層
３０４ 導体電極
４０２，４０３ 櫛形状の電極
４０６，５０７ 固形試料
４０７ 直流電源
４０８ スイッチ
４１１，４１２ 電荷
４１３，５０８ 電界
４１４ 分極
４１５ カッタナイフ
４１６，６１５ 薄切片
５０６ 直流電圧
６０４ 第３の櫛形状の電極
６１１，６１２，６１３ 電源
７０１，７０２，７０３ パルス電圧
８０１ 吸引力
Claims (6)
- 固形試料と、薄切補助部材と、該薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に前記薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、 前記薄切補助部材は、絶縁体の上に対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、該薄切片を前記薄切補助部材に保持することを特徴とする薄切片作製装置。
- 固形試料と、薄切補助部材と、該薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に前記薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、 前記薄切補助部材は、絶縁層間に、対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、該薄切片を前記薄切補助部材に保持することを特徴とする薄切片作製装置。
- 固形試料と、薄切補助部材と、該薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に前記薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置において、 前記薄切補助部材は、絶縁体上に、半導体層を介した対向する導体電極又は半導体電極を配置し、静電気力により前記薄切補助部材に固形試料を貼り付け、前記カッタナイフにより、固形試料をカットして薄切片を形成し、該薄切片を前記薄切補助部材に保持することを特徴とする薄切片作製装置。
- 固形試料と、薄切補助部材と、該薄切補助部材を固形試料面に接近させる機構と、前記固形試料の薄切を行うカッタナイフと、前記固形試料面に薄切補助部材を貼り付ける手段とを具備する薄切片作製装置における、薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、
前記薄切補助部材の対向する導体電極又は半導体電極間に電位差を生じる電圧を印加することを特徴とする薄切補助部材の電極への電圧印加方法。 - 請求項４記載の薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材上の対向する導体電極又は半導体電極間に生じる電位差が時間的に変化しないことを特徴とする薄切補助部材の電極への電圧印加方法。
- 請求項４記載の薄切補助部材の電極への電圧印加方法において、前記薄切補助部材上の対向する導体電極又は半導体電極間に生じる電位差を能動的に、時間的に変化させることを特徴とする薄切補助部材の電極への電圧印加方法。
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