JPS6135330A

JPS6135330A - 超ミクロトーム用工具の加工方法

Info

Publication number: JPS6135330A
Application number: JP28203184A
Authority: JP
Inventors: ジョージ　エー．キム
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-02-19
Also published as: IL75560A0; US4581969A; CH669355A5; EP0167330A2; JPH0443228B2; IL75560A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ミクロトーム（検鏡用薄切片切断器）及び超
ミクロトーム等に使用されるダイヤモンド工具、特に、
刃を構造するダイヤモンド構造中に自然に発生する、２
つの結晶面の交点に切刃を有するダイヤモンドナイフお
よび工具とそ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全作
成するのに用いられる。この工具はまたプラスチックや
金属、その他をカッ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「びびシ」である。びびシとは標本材料に
対して切刃が急速に振動することであり、標本をでこぼ
こにカットする原因となる。標本材料はびびりをおこす
切刃によシスライスされると、しばしば修繕不能に傷つ
いたり、損われたシする。びびりの−原因は、鋭利でな
い、又はすぐになまくらになってし丈うようなナイフの
切刃にある。鋭利でない切刃は標本材料のカット中にと
どこおって、標本材料の切シロを不鮮明で波打ったもの
としてしすう。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。例えは、工場の床は、地震により、
又はフォークリフトトラックその他の運転により生じる
振動全伝達し、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ッ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ッ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ったり、又は
時間を浪費してカット操作を繰シ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１２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。

ダイヤモンドチップ１４は熟練した宝石研摩篩によって
手作業によりダイヤモンド結晶体１０からカットされる
。チップ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シ示す）
に沿ってカットされる。

チップ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、三角形状のチップ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」にしたチッ
プ１４を小面２２，２４を含むように加工する。従来の
切刃２６は、小面２２と２４の交点によシ規定される。

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
ら明らかなように従来の刃１６は、特有の断面「屋根形
」の形状となっている。

過去においては、（ｉｉｌ）面等の自然に発生する結晶
面に直接基づいてチップ１４等のダイヤモンド小板を加
工したシ、研摩したシすることはなかった。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ったか
らであり、また、たとえ特定できたとしても、そうする
ことが経済的でなかったからである。そのかわりに、宝
石研摩師達は、第２図に示すように（１１１面から６．
７度離れてチップ１４を加工し、特有の「屋根形Ｊ形状
を得ていた。一般に、ダイヤモンド小板はシャンクに取
シ付ける前に十分にカットされ、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
晶面に沿って許容誤差内でカットすることは困難である
。

熟練した宝石研摩師達は、（１１１）ｒ三点」結晶面や
（１００）ｒ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、（！１２０）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。

これらの面が特定できれば、従来技術においては知られ
ていなかっ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
びシ」ヲ起こしにくい、よシ鋭利でより強い切刃を得る
ため、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
ャンク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３６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６２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、シャンク２８を傾けることはびびりの大き
な原因である。この典型的な方向づけは、さらに、標本
材料６２が増加的に割り出されるところの軸方向５４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ｉｄ、切刃の
鋭さが失われるため、また従来の刃支持シャンクが外的
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ってカットされた刃を含み、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
にまっすぐな刃支持シャ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」を最小限度に押
え、従来の超ばクロド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
持するためのシャンクとを含む。この切刃は、最初に（
１１１）面をカットし、次に（１１１）面に関連して鋭
角で、自然に発生する第２の結晶面をカットすることに
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象を都合よく減じる
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
銅やセラミック等の物質をカットする分野において使用
することができる。ナイフ刃は、シャンクにスライス削
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全構成するように、また（
１０ｎ）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
シ強　　　　゛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（１ｆ１）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ットする分野におい
て使用することができる。刃は、シャンクに工／ドミル
によって設けたスロットに、（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シ
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、カッドさ
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
術を用いることにょシ、その長軸に沿った方向を超ミク
ロトーム工具に向って前進する。シャンクは長軸を有し
、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、シャンク
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
付けによってその台上に固定される。このような直立し
たシャンクの方向付けは、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。

曹工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、物質料学の分野で使用する
のに適し、第６．第４、第５、第８及び第９図に示しで
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
である。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
異なった角度関係が必要であることは知られている。は
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。従って、他の、自然に発生
する結晶面の対又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１本発明の範囲内であり、
本発明が意図するところである。

両実流側の新規ダイヤモンド工具は、従来のダイヤモン
ド工具よシもよシ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Ｋ、それぞれの
実施例において新規な構成の刃支持シャンクが用いられ
て、カットされるべき標本材料に対しダイヤモンドの切
刃をよシしっかりと支持するので「びひり」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、クヤ／り
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
シャンク５４は、従来の手段によシ台５５に詠設され、
ダイヤモンド切刃５２を、カットされるべく前進してく
る標本材料５６の近くに位置づける。固設されたシャ／
りの長軸は、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ってダイヤモンド切刃５２
に対し、軸方向及び牛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
によシ規定される刃先５８を含む。（１１１）と（１０
０）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、物質料学の分野で一般的かつ標準的な刃
先角である５０°の夾角に非常に近いものである。この
刃先角は。

プラスチック材料、セラミックス、骨及び歯をカットす
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
って襞間し、標準的な三角形状のダイヤモンドテップ１
４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、襞間すると通常（
１１１）結晶面に沿って裂開するが、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
中でチップ１４會エツチングすることによシ、倍率５０
０の接眼顕微鏡で可視化される、複数の小さな「エッチ
ピッ）　（ｅｔｃｈ　ｐｉｔ　）　Ｊと呼ばれる三角形
のくぼみによシ特定される。

襞間したチップ１４を、才ず研摩し、次に、第３図に示
した三角形の腐食ビットを顕在化させるため溶融塩浴に
入れる。ダイヤモンドチップ１４は、実質的に（１１１
）結晶面と同一平面の面を襞間し、かつ第３及び第４図
に示すように、チップ１４を、シャンク５４の一端にフ
ライス削シした円形の〈シぬき部６０に取シ付けさえす
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。シャンク５４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。円形のくシぬき部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、チップ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、ダイヤモンドチップ１４の周囲
を金属製シャンク５４にろう付けする。チップ１４の実
質的に平行な二つの（１１１）結晶面の他方は、該取シ
つけ及びろう付は作業が完了すると、くシぬき部６０か
ら外側を向く。

ダイヤモンド切刃５２は三段階工程によシ製作される。

第１に１面１１１を後述する、新規な加工研摩作業に従
って研摩する。第２に、金属製シャンク５４と、そのシ
ャンク５４に取りつけたダイヤモンドチップ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
よシ表される平面に沿って切断する。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１１１　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多約
３度又は４度太きい。

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、その後に取シ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
シャンク１４に取シつけ、切断したチップ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（１０
０）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５８ｔ−規定する。

この新規な技術は、「荒加工」作業によシ生じた疲労材
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、上述した金属製シャ
ンク５４とダイヤモンドチップ１４の切断作業のために
用いることができる。例えば、ダイヤモンド砥石車か装
填スケイフ（ｃｈａｒｇｅｄｓｃａｉｆｅ　）の一方を
用いれば十分である。ダイヤモンド砥石車は一般的に、
エポキシ樹脂によシ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。さらに、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
液中で常に洗われる。

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、シャンク５４とチッ
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、よシ
軟らかい材料であるので、上述したどちらかの技術を用
いることによって、ダイヤモンド材料よシ金属材料の方
が多く除去される。このように、金属製シャンク５４は
、ダイヤモンドチップ１４より低く研摩されて面６６を
露出させる。この「せシ上がった」面６６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、金属製シャンク５４に取シつけ、切断したチップ
１４に加工研摩作業を行う。この加工研摩作業は面１１
１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４．３２ａ６４６号の開示するところに従って
、また本発明の新規な方法に従って実施するのが好まし
い。

米国特許第４．５２Ｂ、６４６号は、後述する、ダイヤ
モンドチップ１４を面６６に沿ってラップ仕上げする、
又は研摩する新規な方法に使用できるけい木酸化物組成
物のつくシ方を開示する。

このようなラップ仕上げ作業は、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Ｋよシ、ダイヤモンド材料をう、ソアする。この種類
のラップ仕上げ作業は、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
シ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。ラップ仕上げ
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４．１０４．８３２号の開示するところに従
って、加工研摩作業を追加的に行ってもよい。米国特許
第４，１０４，８３２号は、ラッピング盤の該当部分が
ダイヤモンド針の肩部をラップ仕上げするために必要な
、深い粗ピツチ溝をラフピンク盤にいかに形成するかを
開示する。米国特許第４，１０４，８３２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ッピング盤
を開示する。

第１２図には、第４図に示したダイヤモンドチップ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、本発明によるラッピング盤、スラブ又
はスケイフ７０が示されている。スケイフ７ｏ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４、１０４．８３２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）によシ回転可能
であり、ペルジャー（図示せず）内で作動する。スケイ
フ７０を囲うペルジャー（図示せず）は、圧力隔離ブリ
ッジ７２によシ近接した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）大きい
、選択された第２圧力を第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。酸累、アル
ゴン、Ｎ、Ｏｌ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部分の両方に異なった圧
力を存在させるため、隔離ブリッ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ックフィ
ルムを真空めっきする場合に、また移動部分を含み、一
方の側に真空を、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／トチーｌプ１４等のダイヤ
モンド、又は他の硬質脆性材料全加工するため、以下の
ようにして連続的に作動される。まず、米国特許第４，
５２８，６４６号に開示されたけい葉酸化物組成物等の
加工配合物７８を、第１部分７４の回転可能スケイフＺ
ｏ上に供給するため、プラズマ溶着技術を用いてスヶイ
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、加工すべきダイキモ／トチツブ１４
又は他の材料を、スケイフ７゜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に収められたチップ１４
を選択的に、第１部分７４の回転可能スケイフＺＱ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７８との上記接触が中止されるまで、取シつけ
られたチップ１４から連続的に除去される。チップ１４
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、異なった夾角を
得るべくチップ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によシ摩滅してしまっている。残った平
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υ、材料疲労がないことによシ特
徴づけられる。

スケイフ７０は、平頂部８２と、すた縁部８４にも力ｎ
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、平頂部工作部８２か、又は縁部工作
面８４に接触させる。前述したように、取シつけたダイ
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８
４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
述した方法によって加工され、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によって示す）。各々の
炭素原子９０は４つの立方面９４と８つのｌ（面体面９
６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９６によシ規定され、（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１本発明の第２実施例はシャンク１
５４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
のシャンク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、カットされるべく前進してく
る標本材料１５６の近くに位置づける。ダイヤモンド切
刃１５２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
れというのは、これらの面間の二面角が３６．８＠であ
夛、生物科学分野で一般的かつ標準的な刃先角である４
０°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ッ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、ダイヤモンドチップ１４は、
第６及び第７図に示すように、シャンク１５４の一端に
フライス削りした細長い溝１６１に取シつけられる。細
長い溝１６１は、長方形の側壁部１６３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、チップ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１
６３に当接され、ダイヤモンドチップ１４の周囲は金属
製シャンク１５４にろう付けされる。テップ１４の実質
的に平行な２つの（１１１）結晶面の他方は、その取付
は及びろう付は作業が完了すると、側壁部１６３から外
側を（゛向く。

金属製シャンク１５４と、取シつけられたダイヤモンド
チップ１４とは、実質的に破線１６６により表わされる
平面に沿って切断される。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ャン
ク１５４に取りつけられ、切断されたチップ１４に行な
い、適当な量のダイヤモンド材料全除去して、第７図に
示したようにダイヤモンド切刃１５２の面３２０を露出
させる。

面５２０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５２０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（５２０）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及び第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９
乙により規定され、（３２０）結晶面は、隣接する２つ
の八面体面９乙の共通の境界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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、入面ダイヤモンド結晶体の斜視図であり、そ
の結晶体を襞間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タイプのシャンクに取りつ
けられたダイヤモンドチップの正面図である。第４図は、第３図に示すチップとシャンクの側面図であ
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ップとシャ／りが点線に
沿っ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タイプのシャンクに取りつ
けられたチップの斜視図である。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）
面の交差によシ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（１’００）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、（５２０）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は、セッ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。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ダイヤモンド切刃がその刃先を決める第１、第２
の表面を有しており、該表面の少なくとも１つが、ダイ
ヤモンドの結晶構造中の、自然に発生する結晶面と実質
的に同一平面であることを特徴とするミクロドーム用ダ
イヤモンドナイフ。
（２）前記第１表面がダイヤモンドの結晶構造中の、自
然に発生する第１結晶面と実質的に同一平面にあり、か
つ前記第２表面がダイヤモンドの結晶構造中の、自然に
発生する第２結晶面と実質的に同一平面にあることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のミクロドーム用ダ
イヤモンドナイフ。
（３）ダイヤモンド切刃の第１表面がダイヤモンドの（
１１１）結晶面である特許請求の範囲第１項記載のミク
ロドーム用ダイヤモンドナイフ。
（４）ダイヤモンド切刃の第２表面がダイヤモンドの（
１００）結晶面である特許請求の範囲第１項記載のミク
ロドーム用ダイヤモンドナイフ。
（５）ダイヤモンド切刃の第１表面がダイヤモンドの（
３２０）結晶面である特許請求の範囲第１項記載のミク
ロドーム用ダイヤモンドナイフ。
（６）ダイヤモンド切刃の第２表面がダイヤモンドの（
１１１）結晶面である特許請求の範囲第１項記載のミク
ロドーム用ダイヤモンドナイフ。
（７）第１の表面と第２の表面とで形成する二面夾角が
約３０°ないし４５°である特許請求の範囲第２項記載
のミクロドーム用ダイヤモンドナイフ。
（８）第１の表面と第２の表面とで形成する二面夾角が
約４５°ないし６０°である特許請求の範囲第２項記載
のミクロトーム用ダイヤモンドナイフ。
（９）長軸を有し、かつ実質的に平らな第１、第２の表
面とを有しており、その第１、第２の表面とが交差して
形成される切刃と、該切刃を支持するための、長軸を有するシャンクと、前記切刃の平らな第１、第２の表面のうちの１つを方向づけて、シャンクの長軸と実質的に平行と
なるように前記切刃をシャンクに取りつける手段とから
なるミクロトーム用ダイヤモンド工具。
（１０）平らな第１、第２の表面とで形成する二面夾角
が約４５°ないし６０°である特許請求の範囲第９項記
載のミクロトーム用ダイヤモンド工具。
（１１）長軸を有し、かつ実質的に平らな第１、第２の
表面とを有し、その第１、第２の表面とが交差して形成
される切刃と、該切刃を支持するための、長軸を有するシャンクと、前記切刃の長軸を方向づけて、シャンクの長軸に対して特定の角度となるように前記切刃をシャン
クに取りつける手段とからなるミクロトーム用ダイヤモ
ンド工具。
（１２）平らな第１、第２の表面とで形成する二面夾角
が約３０°ないし４５°である特許請求の範囲第１１項
記載のミクロトーム用ダイヤモンド工具。
（１３）前記切刃の平らな第１表面がシャンクの長軸と
実質的に平行であることを特徴とする特許請求の範囲第
１１項記載のミクロトーム用ダイヤモンド工具。
（１４）長軸を有し、かつその長軸方向をミクロトーム
工具に向かって前進してくる標本材料をカットするミク
ロトーム工具であって、台と、切刃と、該切刃を支持するための、長軸を有するシャンクと、前記切刃支持シャンクの長軸が標本材料の長軸と実質的に直角となるように前記シャンクを前記台
に取りつける手段とからなるミクロトーム用ダイヤモン
ド工具。
（１５）前記切刃が、ダイヤモンドであり、かつその切
刃を規定すべく交差する第１と、第２の表面を備え、前
記第１表面がダイヤモンドの結晶構造中の、自然に発生
する第１結晶面と実質的に同一平面にあり、前記第２表
面がダイヤモンドの結晶構造中の、自然に発生する第２
結晶面と実質的に同一平面にあることを特徴とする特許
請求の範囲第１４項記載のミクロトーム用ダイヤモンド
工具。
（１６）プラターを回転させる工程と、該プラターの１表面に、連続的にけい素酸化物の組成物
を供給する工程と、ミクロトーム用切刃となる硬質脆性材料を、回転するプ
ラターの近くに配置し、その材料を前記組成物に接触さ
せてその材料を加工、研摩する工程とからなるミクロト
ーム用切刃となるダイヤモンド等の硬質脆性材料の加工
方法。