JP4854442B2 - 薄切片試料作製方法及び装置 - Google Patents
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このため、作業者の負担を軽減するとともに、薄切片試料の精度の低下を低減する装置が求められている。
上記試料ブロック搬送部と上記カッターとを相対的に移動させることにより、上記試料ブロックの上記表層部分を上記カッターによって薄切りして上記薄切片試料を作製し、上記試料ブロックの上記薄切り後の切断表面が薄切可能位置に位置するように上記試料ブロックの高さ位置を調整させる薄切り動作を連続して行う際に、
上記試料ブロックの切断表面の高さ位置を上記第1検出部により測定するとともに、予め設定された回数の上記薄切り動作が完了する毎に、上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの刃先の当接領域が逐次変更されるように上記カッターを上記刃の延在方向に移動させたのち、上記変更後の上記カッターの上記刃先の高さ位置を上記第2検出部により測定し、
上記第1及び第2検出部の測定情報に基づいて、上記薄切可能位置が上記変更後の上記カッターの上記刃先の上記高さ位置から上記刃の厚み方向に上記薄切片試料の厚さ分だけ離れた位置になるように、上記薄切可能位置を補正して、上記薄切り動作を再開することを特徴とする薄切片試料作製方法を提供する。
上記試料ブロック搬送部と上記カッターとが相対的に移動することにより、上記試料ブロックの上記表層部分を上記カッターによって薄切りして上記薄切片試料を作製し、上記試料ブロックの上記薄切り後の切断表面が薄切可能位置に位置するように上記試料ブロックの高さ位置を調整させる薄切り動作を連続して行う薄切片試料作製装置であって、
さらに、予め設定された回数の上記薄切り動作が完了する毎に、上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの刃先の当接領域が変更されるように上記カッターを上記刃の延在方向に移動させる刃先当接位置変更部を有し、
上記第1検出部は、上記薄切り動作が連続して行われる際、上記試料ブロックの切断表面の高さ位置を測定し、
上記第2検出部は、上記刃先当接位置変更部により上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの上記刃先の上記当接領域が変更されたとき、上記カッターの上記刃先の高さ位置を測定し、
上記試料ブロック搬送部は、上記第1及び第2検出部の測定情報に基づいて、上記薄切可能位置が上記変更後の上記カッターの上記刃先の上記高さ位置から上記刃の厚み方向に上記薄切片試料の厚さ分だけ離れた位置になるように、上記薄切可能位置を補正して、上記試料ブロックの上記切断表面が上記補正後の上記薄切可能位置に位置するように上記試料ブロックの高さ位置を調整することを特徴とする薄切片試料作製装置を提供する。
また、予め設定された回数の上記薄切り動作が完了する毎に、上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの刃先の位置が逐次変更されるように上記カッターが刃の延在方向へ移動する。したがって、上記試料ブロックの薄切りに用いる上記カッターの刃先の当接領域を異ならせることができるため、上記カッターの切れ味を良い状態に保つことができる。また、上記カッターの刃先の全体を利用できるので、上記カッターの交換回数を減らして、作業者の負担を軽減することができる。
したがって、本発明の第1又は第3態様によれば、上記薄切り動作が行われる際、上記試料ブロックは、上記試料ブロックと当接する上記カッターの上記刃先に、常に上記薄切片試料の厚さ分の上記刃の厚み方向の距離を保つように移動されるので、薄切片試料を自動的且つ連続的に作製可能にするとともに、薄切片試料に求められる精度を維持しつつ、作業者の負担を軽減することができる。
試料貼付室100Bには巻取リール7と、転写部9と、スライドガラス搬送部10と、接着液供給部11と、伸展部12と、スライドガラス保管部40とが配置されている。上記各部には、後述する制御部13が接続されている。
また、試料ブロック搬送部1は、試料ブロック20の薄切り後の表層部分である切断表面が、ポジションDの上方に位置し且つ後述するカッター部5が備えるカッター51によって薄切りされることができる位置(以下、薄切可能位置hという)に位置するように、試料ブロック20の高さ位置(±X方向と直交する±Z方向の位置)を調整可能に構成されている。
冷却部3は、ポジションBの上方に配置されている。冷却部3は、ポジションBに搬送される試料ブロック20と、後述するように当該試料ブロック20の上方に供給され、試料ブロック20と対向するキャリアテープ21の一部分とを、試料作製室100Aの温度雰囲気よりも低い温度に冷却する。この冷却により、試料ブロック20の表層部分が薄切りしやすくなるとともに、キャリアテープ21の上記一部分に薄切片試料24が貼り付きやすくなるという効果が得られる。なお、上記冷却温度は、キャリアテープ21の上記一部分が結露する程度に低く設定されることが好ましい。これにより、上記効果を大きくすることができる。
以下、試料ブロック20の表層部分をカッター51によって薄切りして薄切片試料24を作製するとともに、試料ブロック20の薄切り後の切断表面が薄切可能位置hに位置するように試料ブロック20の高さ位置を試料ブロック搬送部1により調整させる一連の動作を、『薄切り動作』という。カッター部5の詳細構成については、後で詳しく説明する。
巻取リール7は、モータ71とともに、ポジションDよりキャリアテープ21の走行(供給)経路の下流側(+X方向側)に位置するポジションEよりも、更に下流側に配置されている。巻取リール7には、モータ71が常に駆動されることにより、常に一定のトルクがかけられており、上記繰り出しモータにより供給リール6から繰り出されたキャリアテープ21を繰り出しと同時に巻き取り可能に構成されている。キャリアテープ21の繰り出し及び巻き取りを行う上記繰り出しモータ及びモータ71の駆動は、制御部13に制御される。
なお、供給リール6及び巻取リール7は、上記のように配置されることに限定されるものではなく、キャリアテープ21がキャリアテープ案内部8により上記のように案内されることができるのであれば、どこに配置されてもよい。
なお、本発明の実施形態においては、薄切片試料作製装置100は上記各部を備えるものとしたが、本発明にかかる薄切片試料作製装置は、この構成には限定されず、上記薄切り動作を行うことができるように、少なくとも試料ブロック搬送部1及びカッター部5が備えられていれば良い。
なお、精度の高い薄切片試料24を作製するには、凹凸等のある試料ブロック20の表層部分を予め、カッター51により薄切りして、試料ブロック20の薄切り後の表層部分である切断表面が薄切可能位置hのある平面(XY平面)に対して平行となるようにする必要がある。このため、下記のような初期動作が行われる。
次いで、上記試料ブロック20が、試料ブロック搬送部1により、ポジションA、ポジションB、及びポジションC上を通過するように搬送されるとともに、当該搬送の間に上記試料ブロック20の表層部分が薄切可能位置hのあるXY平面上に位置するように、上記試料ブロック20の高さ位置(±Z方向の位置)が調整されて、上記試料ブロック20がポジションD上の薄切可能位置h(図1参照)まで搬送される。
この上記試料ブロック20の薄切可能位置hへの移動により、薄切準備位置Hで固定されたカッター部5のカッター51が、上記試料ブロック20の表層部分を薄切りして、上記試料ブロック20に、薄切可能位置hのある平面(XY平面)に対して平行な切断表面が形成される。
次いで、試料ブロック搬送部1により、上記切断表面がXY平面と平行になった試料ブロック20がポジションDからポジションAまで移動されるとともに、上記試料ブロック20の上記切断表面が薄切可能位置hのあるXY平面上に位置するように、上記試料ブロック20の高さ位置(±Z方向の位置)が調整される。
これにより、初期動作が完了する。
まず、試料ブロック搬送部1により、上記切断表面が薄切可能位置hのあるXY平面上に位置するように高さ位置調整された試料ブロック20がポジションA上からポジションD上の薄切可能位置hへ向けて搬送される。
次いで、上記高さ位置調整後の上記試料ブロック20がポジションC上を通過するとき、上記高さ位置調整後の上記試料ブロック20の移動に同期してポジションCの上方に移動したキャリアテープ21の上記一部分に、第2の帯電部4によりマイナスの電荷が供給される。これにより、キャリアテープ21の上記一部分がマイナスに帯電する。
ポジションGに搬送された薄切片付きスライドガラス22は、伸展部12により第1の加温(例えば40℃〜60℃程度、数秒〜数十秒)がされて、薄切片試料24の皺の伸展が行われるとともに薄切片試料24のスライドガラス22への貼付力が強くされる。その後、さらに第2の加温(例えば40℃程度、数時間)がされて、水分が完全に蒸発され、薄切片試料24がスライドガラス22に密着固定される。
これにより、最初の一枚の薄切片試料24の作製動作が完了する。
以下、上記と同様にして試料ブロック搬送部1により試料ブロック20がポジションAからポジションDへと搬送されて、上記薄切り動作が、任意の回数、自動的且つ連続的に繰り返され、任意の枚数の薄切片試料24が作製される。
図3は、カッター部5の概略構成を示す平面図である。図4は、カッター部5の概略構成を示す側面図である。
カッター51は、試料ブロック20の幅方向(±X方向及び±Z方向と直交する±Y方向)の長さよりも十分大きい幅方向(刃の延在方向ともいう)の長さを有する。カッター51は、幅方向(±Y方向)に延在する刃先51aの当接領域I〜VI(図3参照)のいずれかが試料ブロック20に最初に当接できるように配置されている。カッター51の刃先51aの当接領域I〜VIのそれぞれは、試料ブロック20の幅方向の長さ以上の幅方向の長さを有し、薄切可能位置h(図1参照)に搬送される試料ブロック20を他の当接領域に当接させることなく薄切り可能に配置されている。なお、図3においては、カッター51の刃先51aを、試料ブロック20の搬送方向(±X方向)に対して直交するように(±Y方向に延在するように)配置したが、一定の角度で傾斜させてもよい。
また、検出部53は、光を投光する投光部53cと、投光部53cより投光された光を受光する受光部53dとを備え、投光部53cと受光部53dとは、試料ブロック20の搬送方向(±X方向)の上流側(例えばポジションAの近傍部分)で、試料ブロック20の搬送経路を±Y方向に挟んで対向するように配置されている。検出部53は、投光部53cから投光された光の光量と受光部53cで受光された光量の差に基づいて、薄切可能位置hへ搬送される試料ブロック20の切断表面の高さ(±Z方向)位置を測定可能に構成されている。
以上のように、カッター部5は構成されている。
次いで、上記薄切り動作が一回完了する毎に、制御部13が、カッター51の刃先51aの上記当接領域による任意の回数(例えば100回)の上記薄切り動作が完了したか否かを判断する(ステップS5)。なお、上記任意の回数とは、作業者が薄切片試料作製装置100により自動的且つ連続的に上記薄切り動作を開始させる前に、作業者が要求する薄切片試料24の数及び薄切片試料24の種類に応じて設定されるものである。
次いで、上記ステップS4に戻って上記薄切り動作を再開する。
また、試料ブロック20及びカッター51の高さ位置の調整動作は、上記した動作に限られず、試料ブロック20が試料ブロック搬送部1により、ポジションDからポジションAに搬送され、再びポジションAからポジションDに搬送されるまでに行われればよい。
また、予め設定された回数の上記薄切り動作が完了する毎に、高さ位置調整後の試料ブロック20に最初に当接するカッター51の刃先51aの当接領域I〜VIが逐次変更されるようにカッター51が刃の延在方向(±Y方向)へ移動する。したがって、試料ブロック20の薄切りに用いるカッター51の刃先51aの当接領域I〜VIを異ならせることができるため、カッター51の切れ味を良い状態で保つことができる。また、カッター51の刃先51aの全体を利用できるので、カッター51の交換回数を減らして、作業者の負担を軽減することができる。
したがって、本発明の実施形態にかかる薄切片試料作製装置100によれば、上記薄切り動作が行われる際、試料ブロック20は、試料ブロック20と当接するカッター51の刃先51aと、薄切片試料24の厚さ分の±Z方向の距離を保つように移動されるので、薄切片試料24を自動的且つ連続的に作製可能にするとともに、薄切片試料24に求められる精度を維持しつつ、作業者の負担を軽減することができる。
2 第1の帯電部
3 冷却部
4 第2の帯電部
5 カッター部
6 供給リール
7 巻取リール
8 キャリアテープ案内部
9 転写部
10 スライドガラス搬送部
11 接着液供給部
12 伸展部
13 制御部
20 試料ブロック
21 キャリアテープ
22 スライドガラス
23 接着液
24 薄切片試料
51 カッター
51a 刃先
52 刃先当接位置変更部
53 検出部
53a,53c 投光部
53b,53d 受光部
56 エア供給部
56a,56b ノズル
100 薄切片試料作製装置
Claims (4)
- 試料ブロックの高さ位置を調整可能で上記試料ブロックを搬送する試料ブロック搬送部と、刃の延在方向に移動可能に構成されたカッターと、上記試料ブロックの切断表面の高さ位置を検出する第1検出部と、刃の厚み方向にある上記カッターの刃先の高さ位置を検出する第2検出部とを有する薄切片試料作製装置を用いて、上記試料ブロックの表層部分を上記カッターにより自動的且つ連続的に薄切りして複数の薄切片試料を作製する薄切片試料作製方法であって、
上記試料ブロック搬送部と上記カッターとを相対的に移動させることにより、上記試料ブロックの上記表層部分を上記カッターによって薄切りして上記薄切片試料を作製し、上記試料ブロックの上記薄切り後の切断表面が薄切可能位置に位置するように上記試料ブロックの高さ位置を調整させる薄切り動作を連続して行う際に、
上記試料ブロックの切断表面の高さ位置を上記第1検出部により測定するとともに、予め設定された回数の上記薄切り動作が完了する毎に、上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの刃先の当接領域が逐次変更されるように上記カッターを上記刃の延在方向に移動させたのち、上記変更後の上記カッターの上記刃先の高さ位置を上記第2検出部により測定し、
上記第1及び第2検出部の測定情報に基づいて、上記薄切可能位置が上記変更後の上記カッターの上記刃先の上記高さ位置から上記刃の厚み方向に上記薄切片試料の厚さ分だけ離れた位置になるように、上記薄切可能位置を補正して、上記薄切り動作を再開することを特徴とする薄切片試料作製方法。 - 一回の上記薄切り動作は、上記カッターによって上記薄切片試料を作製したのち、上記試料ブロックに当接した上記カッターの上記刃先に、圧縮空気を吹き付ける動作を有することを特徴とする請求項1に記載の薄切試料作製方法。
- 試料ブロックの高さ位置を調整可能で上記試料ブロックを搬送する試料ブロック搬送部と、刃の延在方向に移動可能に構成されたカッターと、上記試料ブロックの切断表面の高さ位置を検出する第1検出部と、刃の厚み方向にある上記カッターの刃先の高さ位置を検出する第2検出部とを有し、
上記試料ブロック搬送部と上記カッターとが相対的に移動することにより、上記試料ブロックの上記表層部分を上記カッターによって薄切りして上記薄切片試料を作製し、上記試料ブロックの上記薄切り後の切断表面が薄切可能位置に位置するように上記試料ブロックの高さ位置を調整させる薄切り動作を連続して行う薄切片試料作製装置であって、
さらに、予め設定された回数の上記薄切り動作が完了する毎に、上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの刃先の当接領域が変更されるように上記カッターを上記刃の延在方向に移動させる刃先当接位置変更部を有し、
上記第1検出部は、上記薄切り動作が連続して行われる際、上記試料ブロックの切断表面の高さ位置を測定し、
上記第2検出部は、上記刃先当接位置変更部により上記高さ位置調整後の上記試料ブロックに最初に当接する上記カッターの上記刃先の上記当接領域が変更されたとき、上記カッターの上記刃先の高さ位置を測定し、
上記試料ブロック搬送部は、上記第1及び第2検出部の測定情報に基づいて、上記薄切可能位置が上記変更後の上記カッターの上記刃先の上記高さ位置から上記刃の厚み方向に上記薄切片試料の厚さ分だけ離れた位置になるように、上記薄切可能位置を補正して、上記試料ブロックの上記切断表面が上記補正後の上記薄切可能位置に位置するように上記試料ブロックの高さ位置を調整することを特徴とする薄切片試料作製装置。 - さらに、上記カッターの上記刃先に、圧縮空気を吹き付けるエア供給部を備える請求項3に記載の薄切片試料作製装置。
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