JPH0443228B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、超ミクロトーム用工具、特に刃を構
成するダイヤモンド構造中に自然に発生する２つ
の結晶面を交差させて切刃を形成するダイヤモン
ド工具の加工方法に関する。

超ミクロトーム用ダイヤモンド工具は、生物組
織等の標本材料を非常に薄い切片にスライスし、
走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡にかけて研究す
るための薄い標本を作成するのに用いられる。こ
の工具はまたプラスチツクや金属、その他をカツ
トするため材料科学の分野においても用いられ
る。

（従来の技術・解決しようとする問題点） 従来の超ミクロトーム用ダイヤモンド工具又は
ナイフの操作時における主な問題は「びびり」で
ある。びびりとは標本材料に対して切刃が急速に
振動することであり、標本をでこぼこにカツトす
る原因となる。標本材料はひびりをおこす切刃に
よりスライスされると、しばしば修繕不能に傷つ
いたり、損われたりする。びびりの一原因は、鋭
利でない、又はすぐになまくらになつてしまうよ
うなナイフの切刃にある。鋭利でない切刃は標本
材料のカツト中にとどこおつて、標本材料の切り
口を不鮮明で波打つたものとしてしまう。びびり
の別の原因は、切刃を外的振動にさらすことにあ
る。例えば、工場の床は、地震により、又はフオ
ークリフトトラツクその他の運転により生じる振
動を伝達し、従来の超ミクロトームダイヤモンド
ナイフの切刃が標本材料のカツト中に不都合に振
動する原因となる。

このような好ましくない振動は、標本材料に対
する切刃の位置を不安定にしカツト面に影響を与
える。切刃のびびりは予備のない標本材料を壊し
てしまつた、又は時間を浪費してカツト操作を繰
り返さなければならない等の欠点を生ずる。

従来の超ミクロトームダイヤモンドドナイフの
１例を第１及び第２図に示す。第１図は、８つの
八面体面１２を有する、理想的な立方晶系ダイヤ
モンド結晶体１０を示す。それぞれの八面体面１
２はダイヤモンド結晶体１０の、自然に発生する
（111）結晶面と一致する。この種類のダイヤモン
ド結晶体は、あらゆる種類のダイヤモンド工具を
つくる基材として用いられる。ダイヤモンドチツ
プ１４は熟練した宝石研磨師によつて手作動によ
りダイヤモンド結晶体１０からカツトされる。チ
ツプ１４は、外側に露出した八面体面１２と平行
な（111）結晶面（第１図において破線により示
す）に沿つてカツトされる。

チツプ１４を第２図に示すようなダイヤモンド
ナイフの切刃１６に変えるには、２つの工程が必
要である。第１に、三角形状のチツプ１４を「四
角」にして、互いに平行で平らな（111）結晶面
１８，２０を有する直方体（図示せず）を形成す
る。第２に、「四角」にしたチツプ１４を小面２
２，２４を含むよう加工する。従来の切刃２６
は、小面２２と２４の交点により規定される。一
般に、小面２２と２４とのなす角は、約40゜ない
し50゜にして用いられている。第２図から明らか
なよう従来の刃１６は、特有の断面「屋根形」の
形状となつている。

過去においては、（111）面等の自然に発生する
結晶面に直接基づいてチツプ１４等のダイヤモン
ド小板を加工したり、研磨したりすることはなか
つた。それというのも、これらの面の位置を特定
するのが困難であつたからであり、また、たとえ
特定できたとして、そうすることが経済的でなか
つたからである。そのかわりに、宝石研磨師達
は、第２図に示すように（111）面から６、７度
離れてチツブ１４を加工し、特有の「屋根形」形
状を得ていた。一般に、ダイヤモンド小板はシヤ
ンクに取り付ける前に十分にカツトされ、作製さ
れる。このような標準的な技法を用いて、終始結
晶面を特定し、この結晶面に沿つて許容誤差内で
カツトすることは困難である。

熟練した宝石研磨師達は、（111）「三点」結晶
面や（100）「四点」結晶面をその特有の対称性に
より特定することができる。しかしながら、
（320）結晶面等の他の多くの結晶面はそう容易に
は特定できない。これらの面が特性できれば、従
来技術においては知られていなかつたたくさんの
切刃規定面の組合せを開発することができると思
われる。本発明の一つの目的は、「びびり」を起
こしにくい、より鋭利でよい強い切刃を得るた、
結晶面を特定し、この結晶面に基づいてダイヤモ
ンドを加工することにある。

従来のダイヤモンドナイフの切刃１６を金属製
シヤンク２８に取りつけて、従来のダイヤモンド
ナイフ組立体３０を作成する。ナイフ組立体３０
は標本材料３２をスライスするのに用いることが
できる。一般に、従来の標本材料３２は、固定さ
れたナイフ組立体３０に関連して方向３４及び３
６に移動可能である。標本３２は切刃２６に接近
するため方向３４に割出し可能であり、また切刃
２６と接触するため方向３６に往復動可能であ
る。その結果、標本材料３２が下方に打ちおろさ
れるたびに、標本材料３２の非常に薄い切片３８
がスライスされる。固定されたナイフ組立体３０
は、その長軸４０が垂直線４４に対して約20゜な
いし30゜の角度42で傾斜するように方向づけられ
る。このような方向づけを維持するため、シヤン
ク２８を傾けることはびびりの大きさ原因であ
る。この典型的な方向づけはさらに、標本材料３
２が増加的に割り出されるところの軸方向３４に
対し小面２２を直角とする。

従来の超ミクロトーム用ダイヤモンド工具は、
切刃の鋭さが失われるため、また従来の刃支持シ
ヤングが外的振動の影響を受けやすいため、通常
の操作条件下では十分に機能しない。本発明によ
れば、より鋭利でより強い切刃を作り出すため実
質的に自然に発生する結晶面に沿つてカツトされ
た刃を含み、かつ、外的振動の影響に対する抵抗
力を増すため、垂直方向にまつすぐな刃支持シヤ
ンクを含む改良された超ミクロトーム用ダイヤモ
ンド工具が「びびり」を最小限度を押え、従来の
超ミクロトーム用ダイヤモンドナイフの欠点を都
合よく排除することとなる。

（問題点を解決するための手段・発明の作用、効
果） 本発明によれば、超ミクロトーム用ダイヤモン
ド工具又はナイフは、切刃を規定すべく交差す
る、自然に発生する平らな第１と第２の表面を有
する切刃と、該切刃を支持するためのシヤンクと
含む。この切刃は、最初に（111）面をカツトし、
次に（111）面に関連して鋭角で、自然に発生す
る第２の結晶面をカツトすることによりつくられ
る。このように、本発明の刃は、特有の「くさ
び」形状を有し、従来のダイヤモンドナイフの切
刃のような「屋根形」形状を有さない。

本発明は、ダイヤモンド工具の切刃を、実質的
に、ダイヤモンド又は他の類似の立方晶系結晶構
造体中の自然に発生する２つの結晶面の交点に位
置づけることにより、切刃のびびりという好まし
くない現像を都合よく減じるものである。天然
の、及び人工的に製造された宝石又は結晶体が共
に自然に発生する結晶面を有することは理解され
よう。

本発明の１実施例によれば、第１の平らな表面
は実質的に（111）結晶面と同一平面にあり、ま
た第２の平らな表面は実質的に（100）結晶面と
同一平面にある。第１と第２の平らな表面は交差
して約54.7゜の二面夾角を規定する。この第１実
施例の超ミクロトーム工具は主として、物質科学
と工作機械を利用して鋼やセラミツク等の物質を
カツトする分野において使用することができる。
ナイフ刃は、シヤンクにスライス削りして設けた
くりぬき部に、（111）結晶面が前方を向いて垂直
に直立した刃表面を構成するように、また（100）
結晶部が上方を向いた刃表面を構成するようにろ
う付けされる。このようにして、第１実施態様の
超ミクロトームダイヤモンド工具の刃が有する、
より鋭利でより強い切刃は、自然に発生する
（111）と（100）結晶面の交差により規定される。

本発明の別の実施例によれば、第１の平らな表
面は実質的に（320）結晶面と同一平面にあり、
また第２の平らな表面は実質的に（111）結晶面
と同一平面にある。第１と第２の平らな表面は交
差して約36.8゜の二面夾角を規定する。第１実施
例と対照的に、この第２実施例の超ミクロトーム
工具は、主として生物科学を利用して生物組織そ
の他をカツトする分野において使用することがで
きる。刃は、シヤンクにエンドミルによつて設け
たスロツトに、（320）結晶面が前方を向いて垂直
に直立した刃表面を構成するように、また（111）
結晶面が上方を向いた刃表面を構成するようにろ
う付けされる。このようにして、第２実施例の超
ミクロトームダイヤモンド工具の刃が有するより
鋭利でより強い切刃は、自然に発生する（320）
と（111）結晶面の交差により規定される。

本発明の超ミクロトームダイヤモンド工具は、
カツトされるべき移動可能の標本材料に対して新
規な関係で固定される。標本材料は長軸を有す
る。標本材料は、従来技術を用いることにより、
その長軸に沿つた方向を超ミクロトーム工具に向
つて前進する。シヤンクは長軸を有し、その長軸
が標本材料の長軸に対して、実質的に直角となる
ように台上に固定される。このようにして、シヤ
ンクは、第２図に示す従来の傾斜した方向付けで
はなく、第５、第７図に示す、実質的に垂直に直
立した新規な方向付けによつてその台上に固定さ
れる。このような直立したシヤンクの方向付け
は、切刃びびりの有害な作用を減じ、従来のナイ
フ組立体に対し有意義な改良をもたらすものであ
る。

（実施例） 本発明は、以下の説明及び添付図面を参照する
ことにより最もよく理解される。これらの説明及
び添付図面は、現在までのところ知られた本発明
を実施する最良の形態である好ましい実施例を説
明するものである。

本発明の超ミクロトーム用ダイヤモンド工具又
はナイフは、ダイヤモンド等の天然の、又は人工
的に製造された立方晶系結晶構造体の、実質的に
自然に発生する２つの平らな表面の交差により規
定される切刃を有する。結晶面のそれぞれの族を
特定するにはミラー指数が用いられる。

第１実施例の超ミクロトーム用ダイヤモンド工
具は、自然に発生する（111）と（100）の結晶面
間の角度関係を利用するものであり、物質科学の
分野で使用するのに適し、第３、第４、第５、第
８及び第９図に示してある。第２実施例の超ミク
ロトーム用ダイヤモンド工具は自然に発生する
（320）と（111）の結晶面間の角度関係を利用す
るものであり、生物科学の分野で使用するのに適
し、第６、第７、第１０及び第１１図に示してあ
る。１工具に利用するためには、ある特定の角度
関係が必要であり、また他の工具に利用するため
には若干異なつた角度関係が必要であることは知
られている。ほとんどの、交差結晶面の組合せに
よる角度関係は公知の関係文献に記載されてい
る。従つて、他の、自然に発生する結晶面の対叉
は組合せを超ミクロトーム用ダイヤモンド工具に
用いることもまた、本発明の範囲内であり、本発
明が意図するところである。

両実施例の新規ダイヤモンド工具は、従来のダ
イヤモンド工具よりもより長い期間鋭利さを保つ
切刃を備えているので、「びびり」を有利に減じ
ることができる。この利点は、ダイヤモンド工具
の切刃を規定する平らな表面のうちの少なくとも
一つが自然に発生する結晶面と実質的に同一平面
にあるため得られる。さらに、それぞれの実施例
において新規な構成の刃支持シヤンクが用いられ
て、カツトされるべき標本材料に対しダイヤモン
ドの切刃をよりしつかりと支持するので「びび
り」を確実に減じることができる。

さて第５図において、本発明の第１実施例は、
シヤンク５４に取りつけられたダイヤモンド切刃
５２を有する第１ダイヤモンド工具５０を含む。
該ダイヤモンド工具のシヤンク５４は、従来の手
段により台５５に固設され、ダイヤモンド切刃５
２を、カツトされるべく前進してくる標本材料５
６の近くに位置づける。固設されたシヤンクの長
軸は、前進する標本材料の長軸に対し実質的に直
角である。標本材料５６は、標本搬送金属棒（図
示せず）の熱膨張等の従来技術によつてダイヤモ
ンド切刃５２に対し、軸方向及び半径方向に移動
可能である。ダイヤモンド切刃５２は、自然に発
生する二つの結晶面の交差により規定される刃先
５８を含む。（111）と（100）の結晶面を特に選
択したが、それはこれらの面の間の二面角が
54.7゜と知られているからである。この既知の角
度は、物質科学の分野で一般的かつ標準的な刃先
角である50゜の夾角に常に近いものである。この
刃先角は、プラスチツク材料、セラミツクス、骨
及び歯をカツトするのに適している。

ダイヤモンドの切刃５２を作成し、取りつける
ための新規な方法を第１、第３、第４及び第５図
に連続的に示す。八面体形状のダイヤモンド１０
に、従来技術を用いてまず切込みを入れ、次に実
質的に（111）結晶面に沿つて劈開し、標準的な
三角形状のダイヤモンドチツプ１４を得る。ダイ
ヤモンド、けい素、ゲルマニウム等の立方晶系結
晶構造体の八面体面は常に（111）族の結晶面に
属する。ダイヤモンド結晶体は、劈開すると通常
（111）結晶面に沿つて裂開するが、これは（111）
結晶面に窒素が偏析するためにその結晶面間に非
常に弱い炭素間結合が存在するからである。

（111）結晶面は、硝酸カリウム又は他の塩の
溶融浴中でチツプ１４をエツチングすることによ
り、倍率500の接眼顕微鏡で可視される、複数の
小さな「エツチピツト（etch pit）」と呼ばれる
三角形くぼみにより特定される。劈開したチツプ
１４を、まず研磨し、次に、第３図に示した三角
形の腐食ピツトを顕在化させるため溶融塩浴に入
れる。ダイヤモンドチツプ１４は、実質的に
（111）結晶面と同一平面の面を劈開し、かつ第３
及び第４図に示すように、チツプ１４を、シヤン
ク５４の一端にフライス削りした円形のくりぬき
部６０に取り付けさえすれば、後は簡単にダイヤ
モンド切刃５２とすることができる。シヤンク５
４はステンレススチール、チタンその他でつくる
ことができる。円形のくりぬき部６０は、円形の
側壁部６２と底部６４を有するように、エンドミ
ルを用いて形成できる。第４図に示すように、チ
ツプ１４の実質的に平行な二つの（111）結晶面
のうちの１つを底部６４にあてがい、ダイヤモン
ドチツプ１４の周囲を金属製シヤンク５４にろう
付けする。チツプ１４の実質的に平行な二つの
（111）結晶面の他方は、該取りつけ及びろう付け
作業が完了すると、くりぬき部６０から外側を向
く。

ダイヤモンド切刃５２は三段階工程により製作
される。第１に、面（111）を後述する、新規な
加工研摩作業に従つて研摩する。第２に、金属製
シヤンク５４と、そのシヤンク５４に取りつけた
ダイヤモンドチツプ１４とを、従来の切断技術を
用いて、実質的に第４図の破線６６により表され
る平面に沿つて切断する。この「荒加工」作業の
目的は、自然に発生する（100）結晶面にきわめ
て接近した面を得ることにある。上述したよう
に、（111）結晶面と（100）結晶面との間の二面
夾角は54.7゜である。好ましくは、平らな表面１
１１と切断した面６６との間の二面夾角は、自然
に発生する二つの交差結晶面間の二面夾角より約
３度又は４度大きい。これは、面６６の表面のす
ぐ下のダイヤモンド材料が好ましくない材料疲労
により特徴づけられるからである。この疲労材料
は、その後に取り除いて望ましいダイヤモンド結
晶面を現出させることができる。最後に、金属製
シヤンク１４に取りつけ、切断したチツプ１４に
新規な加工、研摩を施して、適当量のダイヤモン
ド材料を除去し、第５図に最後に示したように、
ダイヤモンド切刃５２の面（100）を露出させる。
面（100）は自然に発生する（100）結晶面と実質
的に同一平面にあり、面（111）と交差して、ダ
イヤモンド切刃５２の刃先５８を規定する。この
新規な技術は、「荒加工」作業により生じた疲労
材料を、さらに材料疲労をおこすことなく除去す
ることができる。

標準的なダイヤモンド加工技術を、上述した金
属製シヤンク５４とダイヤモンドチツプ１４の切
断作業のために用いることができる。例えば、ダ
イヤモンド磁石車か装填スケイフ（charged
scaife）の一方を用いれば十分である。ダイヤモ
ンド磁石車は一般的に、エポキシ樹脂によりダイ
ヤモンド砥粒が接着された金属製マトリクス車か
らなる。その車はふつうの砥石車に類似するが、
しかしながらダイヤモンド粉末を有するものであ
る。さに、この砥石車は、被研削物である金属材
料がその砥石車自体にこすれて付着しないように
水か溶接中で常に洗われる。装填スケイフは回転
プラターである。スケイフには、鯨油又はオリー
ブ油等の油と、その油に滴下したダイヤモンド粉
末との混合物が装填される。スケイフにはダイヤ
モンド粉末を捉えるための小さな穴が設けられて
いる。この捉えられたダイヤモンド粉末は、シヤ
ンク５４とチツプ１４のような金属−ダイヤモン
ド製品を研摩加工するのに使用できる。金属はダ
イヤモンドに比較して、より軟らかい材料である
ので、上述したどちらかの技術を用いることによ
つて、ダイヤモンド材料より金属材料の方が多く
除去される。このように、金属製シヤンク５４
は、ダイヤモンドチツプ１４より抵く研摩されて
面６６を露出させる。この「せり上がつた」面６
６は、以下に開示する新規な技術を用いてさらに
加工研摩するのに適したものである。

さて、金属製シヤンク５４を取りつけ、切断し
たチツプ１４に加工研摩作業を行う。この加工研
摩作業は面（111）を研摩するためにも用いるこ
とができ、部分的には米国特許第4328646号の開
示するところに従つて、また本発明の新規な方法
に従つて実施するのが好ましい。

米国特許第4328646号は、後述する、ダイヤモ
ンドチツプ１４を面６６に沿つてラツプ仕上げす
る、又は研摩する新規な方法に使用でぎるけい素
酸化物組成物のつくり方を開示する。このような
ラツプ仕上げ作業は、ダイヤモンド結晶面に原子
間ベースで結合した炭素原子を選択的に除去する
ことにより、ダイヤモンド材料をラツプする。こ
の種類のラツプ仕上げ作業は、究極的にはダイヤ
モンド小面の表面を原子オーダーで滑らかなもの
とする。また、この表面の下の部分は、上述の切
断又は「荒加工」作業により生ずる材料疲労とは
対照的にほとんど疲労しないか、又は実質上疲労
しない。他の従来の方法は、材料を切片ごとに除
去してしまう研削技術を使用し、好ましくない振
動をダイヤモンド結晶体中に起こし、またダイヤ
モンドの結晶構造を損傷してしまうものである。
ラツプ仕上げ作業は、十分な量のダイヤモンド材
料が除去されて、（100）結晶面と実質的に同一平
面にある、極めて滑らかな第２の平らな表面
（100）が露出されるまで続けられる。第２の平ら
な表面（100）は平らな表面（111）と交差してダ
イヤモンド切刃５２の刃先５８を規定する。

米国特許第4104832号の開示するところに従つ
て、加工研摩作業を追加的に行つてもよい。米国
特許第4104832号は、ラツピング盤の該当部分が
ダイヤモンド針の肩部をラツプ仕上げするために
必要な、深い粗ピツチ溝をラツピング盤にいかに
形成するかを開示する。米国特許第4104832号は、
針の先端を捉える螺旋形の溝を有する回転可能な
ラツピング盤を開示する。

第１２図には、第４図に示したダイヤモンドチ
ツプ１４を、十分な量の炭素原子がダイヤモンド
結晶体から除去されて、平らな表面１００が露出
するまで連続的に加工研摩するための、本発明に
よるラツピング盤、スラブ又はスケイフ７０が示
されている。スケイフ７０は、クロムピストンリ
ングを研摩し、ホーン仕上げするのに用いられる
種類の高けい素、高炭素鋼でつくることができ
る。スケイフ７０は、第１２図に示すように平ら
な、ダイヤモンド加工表面を有してもよく、ある
いはまた、米国特許第4104832号に示された溝に
類似した、ダイヤモンドを捉え、加工するための
円形の溝を有してもよい。

スケイフ７０は、駆動手段（図示せず）により
回転可能であり、ペルジヤー（図示せず）内で作
動する。スケイフ７０を囲うペルジヤー（図示せ
ず）は、圧力隔離ブリツジ７２により近接した２
つの部分に分たれる。第１圧力を第１部分７４に
存在させ、その第１圧力より大きい、選択された
第２圧力をを第２部分７６に存在させる。好まし
くは、第１部分７４を真空状態とする。酸素、ア
ルゴン、N₂O、その他等の「加工」ガスを第２
部分７６に導入する。

上述の圧力装置は、第１と第２部分の両方に異
なつた圧力を存在させるため、隔離ブリツジに差
動ポンプシールを用いる。これは、大きなガラス
板やプラスチツクフイルムを真空めつきする場合
に、また移動部分を含み、一方の側に真空、他方
の側に大気圧を必要とする他の塗装の場合におい
ても用いられる一般的な技術である。

スケイフ７０は、ダイヤモンドチツプ１４等の
ダイヤモンド、又は他の硬質脆性材料を加工する
ため、以下のようにして連続的に作動される。ま
ず、米国特許第4328646号に開示されたけい素酸
化物組成物等の非研磨性加工配合物７８を、第１
部分７４の回転可能スケイフ７０上に供給するた
め、プラズマ溶着技術を用いてスケイフ７０に加
工配合剤７８を連続的に吸き付けもしくは付着さ
せる。第２に、加工すべきダイヤモンドチツプ１
４又は他の材料を、スケイフ７０に近接して設け
られた、第２部分７６の取付具８０に取りつけ
る。取付具８０は移動可能であり、第２部分７６
に収められたチツプ１４を選択的に、第１部分７
４の回転可能スケイフ７０上に付着した加工配合
物７８と接触させる。炭素原子は、加工配合物７
８との上記接触が中止されるまで、取りつけられ
たチツプ１４から連続的に除去される。チツプ１
４はこのように、（100）面に対応する（第１実施
例のダイヤモンド工具のための）適当な平らな表
面１００が露出されるまで加工される。もちろ
ん、（100）結晶面以外の自然に発生する結晶面が
選択される場合には、異なつた夾角を得るべくチ
ツプ１４を加工することもできる。この時点で
は、面６６とその下の疲労したダイヤモンド材料
は、加工配合物７８により摩滅してしまつてい
る。残つた平らな表面（100）は、自然に発生す
る（100）結晶面と実質的に同一平面にあり、材
料疲労がないことにより特徴づけられる。

スケイフ７０は、平頂部８２と、また縁部８４
にも加工又は工作面を有するように製作すること
が好ましい。取付具８０は移動可能であり、取付
具８０に取りつけられた結晶構造体を、平頂部工
作面８２か、又は縁部工作面８４に接触させる。
前述したように、取りつけたダイヤモンドを特別
のエツジ半径又は形状に加工するため平頂部８２
に溝を形成してもよい。ダイヤモンド又は結晶構
造体は平頂部８２と接触すると「研摩」され、縁
部８４に接触するとスライスされる。

刃先５８を有するダイヤモンド切刃５２を得る
ため、上述した方法によつて加工され、研摩され
たダイヤモンドの結晶構造を第８及び第９図に示
す。このように、第８及び第９図は、切刃５８が
（111）結晶面と（100）結晶面との交差により規
定される。第１実施例の超ミクロトームダイヤモ
ンド工具を示す。ダイヤモンド結晶体は複数の炭
素原子９０を有し、各々の炭素原子９０は、正四
面体のかどに位置づけされた他の４個の炭素原子
と共有結合している（結合９２によつて示す）。
各々の炭素原子９０は４つ立方面９４と８つ八面
体面９６を有する。第８及び第９図に示すよう
に、（111）結晶面は少なくとも２つの八面体面９
６により規定され、（100）結晶面は少なくとも２
つの立方面９４により規定される。

さて第７図において、本発明の第２実施例はシ
ヤンク１５４に取りつけられたダイヤモンド切刃
１５２を有する第２ダイヤモンド工具１５０を含
む。ダイヤモンド工具のシヤンク１５４は従来の
手段により台１５５に固設され、ダイヤモンド切
刃を、カツトされるべく前進してくる標本材料１
５６の近くに位置づける。ダイヤモンド切刃１５
２は、２つの自然に発生する結晶面の交差により
規定される刃先１５８を有する。特に、（320）と
（111）面とが選択されたが、それというは、これ
らの面間の二面角が36.8゜であり、生物科学分野
で一般的かつ標準的な刃先角である40゜の夾角に
近いからである。この刃先角は、革、腎臓、生物
標本及び植物切片をカツトするのに適している。

ダイヤモンド切刃１５２を作成し、取りつける
新規な方法を第１、第６及び第７図に連続的に示
す。この方法は実質的に、第５図に示す第１実施
例に関連して上述した方法に類似する。この第２
実施例において、ダイヤモンドチツプ１４は、第
６及び第７図に示すように、シヤンク１５４の一
端にフライス削りした細長い溝１６１に取りつけ
られる。細長い溝１６１は、長方形の側壁部１６
３と長方形の底部１６５とを含むようにエンドミ
ルを用いて形成することができる。第７図に示す
ように、チツプ１４の実質的に平行な２つの
（111）結晶面のうちの１つは側壁部１６３に当接
され、ダイヤモンドチツプ１４の周囲は金属製シ
ヤンク１５４にろう付けされる。チツプ１４の実
質的に平行な２つの（111）結晶面の他方は、そ
の取付け及びろう付け作業が完了すると、側壁部
１６３から外側を向く。

金属製シヤンク１５４と、取りつけられたダイ
ヤモンドチツプ１４とは、実質的に破線１６６に
より表わされる平面に沿つて切断される。繰り返
すが、この切断作業の目的は、自然に発生する結
晶面に近接した面を得ることにある。しかしなが
ら、この実施例においては、第１実施例において
求められた（100）結晶面ではなく、３２０結晶
面が究極的に求められる。

上述した本発明の新規な加工、研摩作業を金属
製シヤンク１５４に取りつけられ、切断されたチ
ツプ１４に行ない、適当な量のダイヤモンド材料
を除去して、第７図に示したようにダイヤモンド
切刃１５２のの面３２０を露出させる。面３２０
は自然に発生する（320）結晶面と実質的に同一
平面にある。平らな表面３２０は平らな表面
（111）′と交差してダイヤモンド切刃１５２の刃
先１５８を規定する。

刃先１５８を有するダイヤモンド切刃１５２を
得るために加工、研摩されたダイヤモンドの結晶
構造を第１０及び第１１図に示す。このように、
第１０及び第１１図は、刃先１５８が（320）結
晶面と（111）結晶面との交差により規定された、
第２実施例の超ミクロトームダイヤモンド工具を
示す。第１０及び１１図に示すように、（111）結
晶面は少なくとも２つの八面体面９６により規定
され、（320）結晶面は、隣接する２つの八面体面
９６の共通の境界９８を含む面により規定され
る。

本発明を、いくつかの好ましい実施例に言及し
つつ詳細に説明したが、これに限らず特許請求の
範囲に記載し、定義した本発明の技術的範囲内の
様々な変更や修正を包含するものである。

以上説明したように、本発明はプラターの研磨
面の第１部分に連続的に非研磨性加工配合物を吹
付けて研磨面に付着させ、第１部分よりも圧力を
高くする第２部分の圧力下に加工すべき超ミクロ
トーム用工具を配置して、この刃表面である
（100）結晶面または（320）結晶面を前記加工配
合物７８に接触させることにより、ダイヤモンド
結晶面に原子間ベースで結合した炭素原子を選択
的に除去することができ、上記結晶面と同一平面
の材料疲労のない平らな表面を形成するで、鋭利
で強い切刃を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、八面ダイヤモンド結晶体の斜視図で
あり、その結晶体を劈開して三角形の小板を得る
ための（111）面を示す。 第２図は、非自然に発生する２つの結晶面の交
差により規定される切刃を有する従来のダイヤモ
ンド工具又はナイフの側面図であり、固定刃がス
ライスされるべき移動可能の標本材料の近くに示
されている。第３図は、本発明による第１タイプ
のシヤンクに取りつけられたダイヤモンドチツプ
の正面図である。第４図は、第３図に示すチツプ
とシヤンクの側面図であり、本発明による第１実
施例の超ミクロトーム用ダイヤモンド工具を作成
するため該チツプとシヤンクが点線に沿つて切断
可能であることを示す。 第５図は、本発明による第１実施例の超ミクロ
トーム用ダイヤモンド工具の側面図であり、スラ
イスされるべき移動可能の標本材料に近接した、
（111）と（100）結晶面の交差により規定される
切刃を示す。第６図は、本発明による第２タイプ
のシヤンクに取り付けられたチツプの斜視図であ
る。第７図は、本発明による第２実施例の超ミク
ロトームダイヤモンド工具の側面図であり、スラ
イスされるべき移動可能の標本材料に近接した、
（320）と（111）面の交差により規定される切刃
を示す。第８図は、ダイヤモンド結晶格子構造の
一部分の斜視図であり、（111）と（100）結晶面
を示す。第９図は、第８図に示したダイヤモンド
結晶構造の、９−９線に沿う横断面図であり、
（111）と（100）結晶面の交差により規定される
切刃を示す。第１０図は、ダイヤモンド結晶格子
構造の一部分の斜視図であり、（320）と（111）
結晶面を示す。第１１図は、第１０図に示したダ
イヤモンド結晶構造の、１１−１１線に沿う横断
面図であり、（320）と（111）結晶面の交差によ
り規定される切刃を示す。第１２図は、セツトさ
れたダイヤモンドに連続的に組成物をあててダイ
ヤモンドを加工研摩する回転可能プラター
（Platter）の平面図である。 ５０……ダイヤモンド工具、５２……ダイヤモ
ンド切刃、５４……シヤンク、５５……台、５８
……刃先、６６……表面、７０……スケイフ、７
８……加工配合物、１００……表面、１１……表
面、１５０……ダイヤモンド工具、１５２……ダ
イヤモンド切刃、１５４……シヤンク、１５５…
…台、１５８……刃先、３２０……表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイヤモンド構造中に自然に発生する２つの
   結晶面を交差させて切刃を形成する超ミクロトー
   ム用工具の加工方法であつて、 研磨材の研磨面を有し、該研磨面の第１、第２
   部分７４，７６を分離して異なる圧力室P₂，P₂
   のもとに置かれたプラター７０を回転し、 該プラター７０の回転中に真空状態にある前記
   プラターの研磨面の第１部分７４に連続的に非研
   磨性加工配合物７８を吹付けて研磨面に付着さ
   せ、 前記第１部分７４よりも圧力を高くする第２部
   分７６を囲う圧力室P₂に加工すべき超ミクロト
   ーム用工具を配置し、この刃表面である（100）
   結晶面または（320）結晶面を前記加工配合物７
   ８に接触させ、 ダイヤモンド結晶面に原子間ベースで結合した
   炭素原子を選択的に除去して前記結晶面と同一平
   面の平らな表面を形成する各工程からなり、 前記加工配合物７８が超ミクロトーム用工具に
   作用して該工具に材料疲労のないラツプ面を形成
   することを特徴とする方法。 ２ 圧力室P₂にアルゴン、N₂Oを主成分とする
   グループから選択されたガスを導入する工程をさ
   らに含み、加工すべき超ミクロトーム用工具およ
   び加工配合物７８を前記ガスにさらすことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 八面体のダイヤモンドに切込みを入れ、
   （111）結晶面に沿つて切開して三角形状のダイヤ
   モンドチツプを形成し、 該チツプを研磨後、硝酸カリウム等の塩浴中で
   エツチングして上下平面が平行な２つの（111）
   結晶面を有する三角形チツプに形成し、 該三角形チツプの一方の結晶面をシヤンク底面
   に当接して前記チツプをロー付けし、 前面に向けて垂直に直立した刃表面となる前記
   （111）結晶面と夾角をなして上方に向いた（100）
   結晶面の刃表面を形成するため前記チツプを切断
   して所定の刃先角度を有する切刃に形成し、 前記（100）結晶面の刃表面においてダイヤモ
   ンド結晶面に原子間で結合した炭素元素を除去す
   るため切断端面をラツプ仕上し、平らな（100）
   結晶面を形成する、 各工程を含んでいる超ミクロトーム用工具の形成
   方法。